细胞固定化方法有:Adsorption(吸附);covalent bonding(共价结合);Cross linking(交联);Entrapment(包埋)、Encapsulation(微胶囊) 。下面对这几种做具体介绍。
一、吸附法
1,原理
利用载体和细胞表面所带电荷的静电引力(van der Walls forces),使细胞吸附于载体上。吸附法可分为物理吸附和离子吸附两种。该法操作简单,固定化过程对细胞活性影响小。
2,载体的材料
采用吸附法固定细胞,所用的载体主要有:硅藻土、木屑、多孔玻璃、活性炭、
多孔陶瓷、离子交换树脂和等。塑料
3,影响吸附固定化的因素
(1)Z-电位
(2)细胞的性质和细胞壁的组成
(3)载体的性质
(4)pH
二、共价结合法
利用细胞表面的反应基团(如氨基、羧基、羟基、巯基、咪唑基)与活化的无机或有机载体反应,形成共价键将细胞固定。用该法制备的固定化细胞一般为死细胞。
三、交联法
利用双功能或多功能试剂与细胞表面的反应基团(如氨基、羧基、羟基、巯基、咪唑基)反应,从而使细胞固定。常用的交联剂包括:戊二醛、甲苯二异氰酸酯、双重氮联苯胺。
由于交联试剂的毒性,这一方法具有一定的局限性。
四、包埋法
包埋法是细胞固定化最常用的方法。包埋法可以分为:
1,微胶囊法:利用半透性聚合物薄膜将细胞包裹起来,形成微型胶囊;
2,凝胶包埋法:是在无菌条件下,将生物细胞和胶溶液混合在一起,然后再经过相应的造粒处理,形成直径为1-4mm的胶粒。
常用的包埋剂为:聚丙烯酰胺、琼脂、海藻酸、卡拉胶、二醋酸纤维、三醋酸纤维、明胶等。
五、固定化方法的比较
吸附法:条件温和、方法简便、载体可再生。但操作稳定性差。
共价法:操作稳定性高。但由于试剂的毒性,易引起细胞的破坏。
交联法:可得到高细胞浓度,但机械强度低,无法再生,不适于实际应用。
包埋法:细胞和载体间没有束缚,固定化后,细胞仍保持较高活力。但这类方法只适用于小分子底物。