生物反應器(qi)的(de)細胞(bao)密(mi)度和活(huo)性(xing)檢測(ce)技術

生物反應器(qi)是(shi)壹種用於(yu)大規模(mo)培(pei)養微生(sheng)物、細胞(bao)等生物體(ti)的(de)裝(zhuang)置(zhi)，廣(guang)泛(fan)應用(yong)於(yu)生物(wu)制(zhi)藥、基因工程(cheng)、生(sheng)物(wu)燃(ran)料等領域(yu)。在生(sheng)物(wu)反應器(qi)中(zhong)，細胞(bao)密(mi)度和活(huo)性(xing)是(shi)反映細胞(bao)生(sheng)長(chang)狀況(kuang)的(de)重(zhong)要(yao)指(zhi)標(biao)。檢測(ce)細胞(bao)密(mi)度和活(huo)性(xing)對(dui)於(yu)優化(hua)培養條件、提高(gao)生產(chan)效(xiao)率(lv)具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)意義。本(ben)文將(jiang)介紹幾種常(chang)用(yong)的(de)細胞(bao)密(mi)度和活(huo)性(xing)檢測(ce)技術。

壹、細胞(bao)密(mi)度的(de)檢測(ce)技術

1. 顯(xian)微(wei)鏡法

顯(xian)微(wei)鏡法是(shi)壹種直(zhi)觀、準(zhun)確的(de)細胞(bao)密(mi)度檢測(ce)方法(fa)。通(tong)過(guo)顯(xian)微(wei)鏡觀察細胞(bao)在培(pei)養液中的(de)分(fen)布(bu)和形(xing)態(tai)，可以(yi)估算(suan)出細胞(bao)密(mi)度。顯(xian)微(wei)鏡法分為普通(tong)顯(xian)微(wei)鏡法和熒(ying)光顯(xian)微(wei)鏡法。普通(tong)顯(xian)微(wei)鏡法適用於(yu)觀察(cha)活(huo)細胞(bao)，而(er)熒(ying)光顯(xian)微(wei)鏡法則可對(dui)活細胞(bao)進行標(biao)記，提(ti)高(gao)觀(guan)察的(de)準(zhun)確性(xing)。

2. 流式(shi)細胞(bao)儀

流式(shi)細胞(bao)儀是(shi)壹種基於(yu)激光(guang)和熒(ying)光技術的(de)細胞(bao)分(fen)析設(she)備(bei)，可以(yi)快速(su)、準(zhun)確地測(ce)定細胞(bao)密(mi)度。通(tong)過(guo)將細胞(bao)懸液通(tong)過(guo)流式(shi)細胞(bao)儀，利(li)用(yong)激(ji)光(guang)照射(she)和熒(ying)光標(biao)記，可以(yi)測(ce)定細胞(bao)體(ti)積(ji)、細胞(bao)核(he)體積(ji)、細胞(bao)內(nei)含物等參數(shu)，從而估算(suan)細胞(bao)密(mi)度。流式(shi)細胞(bao)儀具(ju)有(you)高(gao)通(tong)量、高靈敏度、高(gao)精確度(du)的(de)特(te)點(dian)。

3. 比濁法

比(bi)濁(zhuo)法(fa)是(shi)壹種基於(yu)光學(xue)原(yuan)理的(de)細胞(bao)密(mi)度檢測(ce)方法(fa)。通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)培養液的(de)濁(zhuo)度(du)，可以(yi)間接反映細胞(bao)密(mi)度。常(chang)用(yong)的(de)比(bi)濁(zhuo)法(fa)包括分光(guang)光度(du)法(fa)和全自(zi)動(dong)比(bi)濁儀。分光光度(du)法(fa)通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)培養液在特(te)定波長(chang)下的(de)吸(xi)光(guang)度(du)，計(ji)算(suan)出細胞(bao)密(mi)度。全自(zi)動(dong)比(bi)濁儀則可實現對(dui)培(pei)養液的(de)連(lian)續檢測(ce)，具(ju)有(you)實時、快速(su)的(de)特(te)點(dian)。

二、細胞(bao)活(huo)性的(de)檢測(ce)技術

1. 細胞(bao)計(ji)數(shu)法

細胞(bao)計(ji)數(shu)法是(shi)壹種直(zhi)接測(ce)定細胞(bao)活(huo)性的(de)方法(fa)。通(tong)過(guo)顯(xian)微(wei)鏡觀察或(huo)流式(shi)細胞(bao)儀分析，統(tong)計(ji)細胞(bao)數(shu)量，從而判斷(duan)細胞(bao)活(huo)性。細胞(bao)計(ji)數(shu)法具(ju)有(you)直(zhi)觀、準(zhun)確的(de)特(te)點(dian)，但操(cao)作(zuo)較為(wei)繁(fan)瑣(suo)，適(shi)用(yong)於(yu)小規模(mo)細胞(bao)培(pei)養。比如高(gao)分的(de)細胞(bao)分(fen)析儀。

2. 細胞(bao)代謝活(huo)性檢測(ce)

細胞(bao)代謝活(huo)性檢測(ce)是(shi)通(tong)過(guo)測(ce)定細胞(bao)代謝產(chan)物（如葡萄(tao)糖(tang)、乳(ru)酸、氧(yang)氣(qi)等）的(de)濃(nong)度(du)，反映細胞(bao)活(huo)性。常(chang)用(yong)的(de)檢測(ce)方法(fa)包括酶(mei)聯免疫吸附(fu)法(fa)（ELISA）、氣相色譜(pu)法(fa)（GC）、液相色譜(pu)法(fa)（LC）等。這些方法(fa)具(ju)有(you)靈(ling)敏(min)度高(gao)、選擇(ze)性(xing)好(hao)的(de)特(te)點(dian)，適用於(yu)大規模(mo)細胞(bao)培(pei)養。

3. 細胞(bao)內(nei)熒(ying)光探針法(fa)

細胞(bao)內(nei)熒(ying)光探針法(fa)是(shi)壹種通(tong)過(guo)標(biao)記細胞(bao)內(nei)特(te)定分(fen)子(zi)，反映細胞(bao)活(huo)性的(de)方法(fa)。常(chang)用(yong)的(de)熒(ying)光探針包(bao)括細胞(bao)膜(mo)完整性探針、線粒(li)體活(huo)性探針等。這些探針在細胞(bao)活(huo)性改(gai)變時，熒(ying)光強度發生相應變(bian)化(hua)，從(cong)而反映細胞(bao)活(huo)性。細胞(bao)內(nei)熒(ying)光探針法(fa)具(ju)有(you)無創(chuang)、快速(su)、靈敏(min)度高(gao)的(de)特(te)點(dian)。

4. 生物傳(chuan)感(gan)器(qi)法(fa)

生(sheng)物傳(chuan)感(gan)器(qi)法(fa)是(shi)壹種基於(yu)生物(wu)分(fen)子(zi)相互(hu)作(zuo)用原(yuan)理，測(ce)定細胞(bao)活(huo)性的(de)方法(fa)。常(chang)用(yong)的(de)生(sheng)物(wu)傳(chuan)感(gan)器(qi)包(bao)括電化(hua)學(xue)傳(chuan)感(gan)器(qi)、光(guang)學(xue)傳(chuan)感(gan)器(qi)等。這些傳(chuan)感(gan)器(qi)可將(jiang)細胞(bao)活(huo)性轉(zhuan)換為電信號(hao)或(huo)光(guang)信號(hao)，實現對(dui)細胞(bao)活(huo)性的(de)實時檢測(ce)。生(sheng)物傳(chuan)感(gan)器(qi)法(fa)具(ju)有(you)靈(ling)敏(min)度高(gao)、響應速(su)度快(kuai)的(de)特(te)點(dian)。

   生(sheng)物反應器(qi)中(zhong)細胞(bao)密(mi)度和活(huo)性(xing)的(de)檢測(ce)對(dui)於(yu)優化(hua)培養條件、提高(gao)生產(chan)效(xiao)率(lv)具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)意義。本(ben)文介紹了幾種常(chang)用(yong)的(de)細胞(bao)密(mi)度和活(huo)性(xing)檢測(ce)技術，包括顯(xian)微(wei)鏡法、流式(shi)細胞(bao)儀、比濁法、細胞(bao)計(ji)數(shu)法、細胞(bao)代謝活(huo)性檢測(ce)、細胞(bao)內(nei)熒(ying)光探針法(fa)和生(sheng)物(wu)傳(chuan)感(gan)器(qi)法(fa)。根(gen)據實驗需(xu)求和條(tiao)件，選擇(ze)合適的(de)檢測(ce)技術，可以(yi)有(you)效(xiao)地提高(gao)生(sheng)物反應器(qi)的(de)運(yun)行效(xiao)率(lv)和產(chan)品質量(liang)。