固定化細(xì)胞專題知識(shí)固定化細(xì)胞專題知識(shí)第1頁匯報(bào)內(nèi)容固定化細(xì)胞定義和分類固定化細(xì)胞載體固定化細(xì)胞技術(shù)應(yīng)用固定化細(xì)胞制備方法固定化細(xì)胞專題知識(shí)第2頁固定化細(xì)胞定義：

固定化細(xì)胞就是被限制自由移動(dòng)細(xì)胞，即細(xì)胞受到物理化學(xué)等原因約束或限制在一定空間界限內(nèi)，但細(xì)胞仍保留催化活性而且含有能被重復(fù)或連續(xù)使用活力．固定化細(xì)胞專題知識(shí)第3頁固定化細(xì)胞分類固定化細(xì)胞專題知識(shí)第4頁在固定化之前或后經(jīng)過物理或化學(xué)方法理，目標(biāo)在于增加細(xì)胞膜滲透性或抑制副反應(yīng)，比較適于單酶催化反應(yīng)。

固定化靜止細(xì)胞和饑餓細(xì)胞在固定化之后，細(xì)胞是活，不過因?yàn)椴扇×丝刂妻k法．細(xì)胞并不生長繁殖，而是處于休眠狀態(tài)或饑餓狀態(tài)活細(xì)胞固定在載體上，使其在連續(xù)反應(yīng)過程中保持旺盛生長和繁殖固定化細(xì)胞專題知識(shí)第5頁固定化細(xì)胞形態(tài)特征

固定化細(xì)胞因?yàn)槠溆猛竞椭苽浞椒ú灰粯樱軌蚴穷w粒狀、塊狀、條狀、薄膜狀或不規(guī)則狀(同吸附物形狀)等，當(dāng)前大多數(shù)制備成顆粒狀珠體。

細(xì)胞被固定在載體內(nèi)形態(tài)是否會(huì)有改變?

經(jīng)過光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察表明，固定化細(xì)胞在形態(tài)學(xué)上普通沒有顯著改變，細(xì)胞形態(tài)與自然細(xì)胞沒有顯著差異。固定化細(xì)胞專題知識(shí)第6頁固定化細(xì)胞專題知識(shí)第7頁固定化細(xì)胞專題知識(shí)第8頁固定化細(xì)胞載體載體選擇標(biāo)準(zhǔn)對(duì)細(xì)胞無毒，不影響細(xì)胞代謝。機(jī)械強(qiáng)度高，有一定抗脹裂性。固定化細(xì)胞容量要大、即要有高細(xì)胞負(fù)載量和活性．理想載體最好是能夠增加細(xì)胞通透性，或能加強(qiáng)細(xì)胞代謝。固定化細(xì)胞專題知識(shí)第9頁細(xì)胞固定在載體五種機(jī)制帶電荷細(xì)胞和載體之間靜電相互作用細(xì)胞表面氨基和羧基同載體表面配基形成離子鍵細(xì)胞上氨基和載體上羧基形成個(gè)別共價(jià)鍵載體孔徑比細(xì)胞小，將其保留在載體內(nèi)細(xì)胞表面反應(yīng)基團(tuán)和載體特意枝接基團(tuán)形成共價(jià)鍵固定化細(xì)胞專題知識(shí)第10頁載體分類固定化細(xì)胞專題知識(shí)第11頁固定化細(xì)胞制備方法

一個(gè)好固定化細(xì)胞制備方法，應(yīng)該含有以下特點(diǎn)：(1)固定化方法簡單、溫和、實(shí)用、成本低，固定化材料廉價(jià)、易得、無毒、不損害細(xì)胞；(2)制備固定化細(xì)胞含有良好機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性，在一定pH和溫度下能夠確保在生物反應(yīng)器內(nèi)長久使用，不被破壞。固定化細(xì)胞專題知識(shí)第12頁（3)應(yīng)能夠人為地控制固定化細(xì)胞大小、形狀、孔因度、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等，使底物、產(chǎn)物及其它代謝產(chǎn)物能自由擴(kuò)散，從而不影響酶促反應(yīng)和活細(xì)胞新陳代謝；(4)單位體積固定化細(xì)胞應(yīng)含有盡可能多細(xì)胞，提升固定化細(xì)胞效率。固定化細(xì)胞專題知識(shí)第13頁

定義：

用物理法將細(xì)胞包裹在凝膠網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中或者包裹在半透性聚合薄膜內(nèi)．優(yōu)點(diǎn)：方法簡單條件比較溫和穩(wěn)定性好，細(xì)胞增殖快反應(yīng)速度快包埋法固定化細(xì)胞專題知識(shí)第14頁固定化細(xì)胞專題知識(shí)第15頁吸附法

定義：經(jīng)過種靜電吸引或利用載體對(duì)細(xì)胞親和性將細(xì)胞直接吸附在水不溶性載體上一個(gè)固定化方法。

吸附法細(xì)胞附著在載體上或者細(xì)胞相互絮凝成純細(xì)胞團(tuán)利用離子引力或或化學(xué)鍵作用力，較為牢靠固定化細(xì)胞專題知識(shí)第16頁

利用雙功效或多功效試劑（交聯(lián)劑）和細(xì)胞表面基團(tuán)發(fā)生交聯(lián)并形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而制成固定化細(xì)胞

與包埋法經(jīng)常聯(lián)合使用因?yàn)榻宦?lián)劑往往對(duì)活細(xì)胞有毒害作用，所以在使用濃度、交聯(lián)時(shí)間等方面要加以控制．交聯(lián)法固定化細(xì)胞專題知識(shí)第17頁

用交聯(lián)劑將細(xì)胞和酶結(jié)合起來，形成結(jié)合型固定化生物催化劑新方法——共固定化交聯(lián)法。固定化細(xì)胞專題知識(shí)第18頁

此法是利用細(xì)胞表面反應(yīng)基團(tuán)，如氨基、羧基、羥基等與載體經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)形成共價(jià)鍵從而實(shí)現(xiàn)固定化。共價(jià)結(jié)正當(dāng)固定化細(xì)胞專題知識(shí)第19頁固定化細(xì)胞技術(shù)應(yīng)用

固定化細(xì)胞技術(shù)已經(jīng)比較成熟．固定化細(xì)胞技術(shù)應(yīng)用，當(dāng)前已選及工業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、能源開發(fā)、化學(xué)分析及理論研究等廣泛領(lǐng)域。盡管，現(xiàn)在真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)固定化細(xì)胞技術(shù)還不算多，一些很有價(jià)值應(yīng)用項(xiàng)日尚處于試驗(yàn)室或工業(yè)中試階段。但大量生動(dòng)實(shí)例告訴咱們，固定化細(xì)胞技術(shù)應(yīng)用前景是非常遼闊和美好。固定化細(xì)胞專題知識(shí)第20頁

用于廢水處理固定化細(xì)胞主要是固定化微生物細(xì)胞，有以下優(yōu)點(diǎn)：處理能力強(qiáng)，污泥生成量少。生長繁殖速度遲緩微生物經(jīng)過固定化,能有效縮短開啟時(shí)間,使處理穩(wěn)定進(jìn)行。反應(yīng)中固、液、氣三相分開,且產(chǎn)物分離輕易固定高活性高濃度微生物,在處理有毒及難降解物質(zhì)方面十分有效。用于廢水處理固定化細(xì)胞專題知識(shí)第21頁

要實(shí)現(xiàn)固定化細(xì)胞處理廢水規(guī)模化,還需處理幾個(gè)問題:研究開發(fā)性能穩(wěn)定、強(qiáng)度高、壽命長、費(fèi)用低、傳質(zhì)阻力小新型固定化載體開發(fā)各種微生物共生固定化體系,篩選、構(gòu)建高效、抗逆性強(qiáng)高性能微生物開發(fā)高效廢水處理工藝、固定化生物反應(yīng)器和固定化細(xì)胞批量生產(chǎn)裝置。固定化細(xì)胞專題知識(shí)第22頁對(duì)低濃度廢氣處理很有效,脫除率高安裝、操作和維護(hù)費(fèi)用低,且不會(huì)產(chǎn)生二次污染固定化微生物技術(shù)處理廢氣效率高、能耗低、可循環(huán)利用、穩(wěn)定性高、適應(yīng)性強(qiáng)維護(hù)操作簡單方便,對(duì)一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可生化性差有機(jī)廢氣也能適用,且無二次污染。廢氣處理固定化細(xì)胞專題知識(shí)第23頁

實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)技術(shù)在廢氣治理方面工業(yè)化應(yīng)用,還需要在以下幾個(gè)方面努力。開發(fā)性能優(yōu)良、成本低廉微生物固定化載體,篩選出高效固定化菌種,考查固定化微生物小球傳質(zhì)影響原因和適應(yīng)