高密度培养英文解释翻译、高密度培养的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 high-density culture
分词翻译:
高密度的英语翻译:
【计】 HD
培养的英语翻译:
bring up; cultivate; culture; develop; foster; rear; train
【医】 cultivation; culture
专业解析
高密度培养(High-Density Cultivation, HDC)在生物工程和微生物学领域指通过优化培养条件,显著提高单位体积培养液中生物体(如细菌、酵母、动物细胞或植物细胞)数量的技术或过程。其核心目标是突破常规培养的密度限制,实现更高的生物量浓度、产物产量或特定代谢活性。
汉英对照释义:
- 高密度 (Gāo mìdù): High-Density - 指单位体积内生物细胞或生物体的数量远高于标准培养条件。
- 培养 (Péiyǎng): Cultivation - 指在受控环境(如生物反应器)中提供适宜的营养、温度、pH、溶氧等条件,使生物体生长繁殖的过程。
- 高密度培养 (Gāo mìdù Péiyǎng): High-Density Cultivation (HDC) - 特指实现并维持这种超高细胞密度的培养技术。
技术核心与关键特征:
- 环境参数精密控制: 高密度培养高度依赖对溶解氧(DO)、pH值、温度、搅拌速率等参数的实时监测与精确调控。高细胞密度下,溶氧往往成为首要限制因子,需通过增大通气量、提高搅拌速度或使用富氧空气等手段维持充足供氧。同时,代谢废物(如乳酸、氨)积累和pH波动需及时纠正。
- 营养供给策略优化: 常采用补料分批培养(Fed-Batch Cultivation),即在培养过程中持续或间歇地添加浓缩营养物(如葡萄糖、氨基酸、维生素),避免初始底物浓度过高抑制生长,同时防止营养耗尽限制生长。这种策略能有效延长对数生长期,显著提高最终细胞密度和产物滴度。
- 细胞密度指标: 高密度的衡量标准因生物种类而异。例如:
- 对于大肠杆菌(E. coli),高密度通常指细胞干重(Dry Cell Weight, DCW)超过 80-100 g/L,甚至可达 150 g/L 以上。
- 对于哺乳动物细胞(如CHO细胞),高密度可能指细胞密度 > 1 × 10 cells/mL。
- 对于酵母(如毕赤酵母),高密度可能指 DCW > 100 g/L。
主要应用领域:
- 重组蛋白生产: 大规模生产治疗性蛋白(如抗体、激素、疫苗)、工业酶制剂等。高密度培养是提高产量、降低生产成本的关键技术。
- 代谢工程与生物制造: 高效生产目标代谢产物,如氨基酸、有机酸、抗生素、生物燃料、精细化学品等。
- 疫苗开发: 高密度培养病毒载体或宿主细胞以生产病毒疫苗。
- 组织工程与细胞治疗: 大规模扩增用于治疗或研究的哺乳动物细胞(如干细胞、免疫细胞)。
引用来源:
- 来源: 《生物反应工程原理》(第三版),作者:贾士儒。章节参考: 第五章“微生物发酵过程优化”详细论述了高密度培养的策略与控制方法。(权威教材)
- 来源: Lee, S. Y. (1996). High cell-density culture of Escherichia coli. Trends in Biotechnology, 14(3), 98–105.摘要参考: 该综述系统总结了实现大肠杆菌高密度培养的关键限制因素和应对策略,特别是补料分批技术。(经典综述文献)
- 来源: FDA Guidance for Industry: PAT — A Framework for Innovative Pharmaceutical Development, Manufacturing, and Quality Assurance.章节参考: 强调了过程分析技术(PAT)在包括高密度培养在内的生物制药工艺优化和实时监控中的重要性。(行业监管指南)
网络扩展解释
高密度培养(High Cell Density Culture,HCDC)是一种通过优化培养技术和设备,显著提高微生物或细胞在液体培养基中的密度,从而提升目标产物生产效率的生物工程技术。以下是综合多个权威来源的详细解释:
1.定义与核心指标
- 基本概念:高密度培养指细胞密度超过常规培养10倍以上的生长状态或技术()。例如,大肠杆菌的理论密度上限可达400g DCW/L(细胞干重/升),实际应用中可达150-200g DCW/L()。
- 核心目标:通过提高单位体积内菌体数量,增加代谢产物的比生产率(单位时间单位体积的产量)()。
2.技术关键
- 培养基优化:需精确控制碳源、氮源、溶解氧等成分,避免代谢副产物(如乙酸)的抑制()。
- 工艺改进:采用补料分批发酵、在线监测等技术,维持最佳生长条件()。
- 设备支持:需使用高效生物反应器,确保传质和混合效果()。
3.应用领域
- 医药生产:主要用于基因工程菌生产多肽类药物,如胰岛素、干扰素、人生长激素等()。
- 工业微生物:乳酸菌、芽孢杆菌等高密度培养可加速微生物制剂的商业化()。
4.优势与意义
- 成本节约:减少诱导剂用量,降低纯化难度()。
- 效率提升:单位体积产率显著提高,缩短生产周期()。
5.挑战与现状
- 国内差距:国内目前普遍密度低于50g DCW/L,需突破技术瓶颈()。
高密度培养是现代生物工程的核心技术之一,其发展推动了医药、食品、环保等领域的产业化进程。如需进一步了解技术细节,可参考、5、7等来源。
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