Q VX dt d VP = P ( ) (14-8) F(t) dt dV = (14-9) 式中 V:培养液的体积; F(t):流加液的流速; S:流加液的基质浓度; YX/S:基于一定基质的细胞产率; M:维持常数。 3、半连续式培养(Semi-continuous culture) 半连续式培养是在分批式培养的基础上,将分批培养的培养液部分取出,并重新补充加 入等量的新鲜培养基,从而使反应器内培养液的总体积保持不变的培养方式。 在半连续式培养过程,如反应器内的培养液体积为 V,换液量为 V′,替换率 D=V′/ V。对于悬浮培养,D′与比生长速率μ′有如下的关系 0 ln 1 X X t = (14-10) t e V V D − = − = 1 (14-11) 4、连续式培养(Continuous culture) 连续式培养是指将细胞种子和培养液一起加入反应器内进行培养,一方面新鲜培养液不 断加入反应器内,另一方面又将反应液连续不断地取出,使反应条件处于一种恒定状态。与 分批式培养不同,连续式培养可以保持细胞所处环境条件长时间地稳定,可以使细胞维持在 优化的状态下,促进细胞的生长和产物的形成。由于连续式培养过程可以连续不断地收获产 物,并能提高细胞密度,在生产上已被应用于培养非贴壁依赖性细胞。 动物细胞的连续培养一般是采用灌注培养。灌注培养是把细胞接种后进行培养,一方面 连续往反应器中加入新鲜的培养基,同时又连续不断地取出等量的培养液,但是过程中不取 出细胞,细胞仍留在反应器内,使细胞处于一种营养不断的状态。高密度培养动物细胞时, 必须确保补充给细胞足够的营养以及除去有毒的代谢物。灌注培养时用新鲜培养液进行添 加,确保上述目的实现。通过调节添加速度,则使培养保持在稳定的、代谢副产物低于抑制 水平的状态。采用此法,可以大大提高细胞的生长密度,有助于产物的表达和纯化。 对于有细胞排出的培养系统,进行物料街算可得: VX FX dt dX V = − (14-12) F S S q XV dt dS V = in − − S ( ) (14-13) q VX FP dt dP V = P − (14-14) 式中 V:反应器工作体积; F:培养液流入(或流出)速率; Sin:流入液中限制性营养物质浓度; S:反应器内该物质浓度,其余同前。 若令稀释率 D=F/V,则可得出状态方程: