第一卷 表达系统与工艺开发

第一部分 介绍

介绍

第二部分 工业细胞生长和基因表达系统

第1章 动物细胞，悬浮培养

1.1介绍

1.2悬浮培养大规模生产所用类型

1.3悬浮培养反应器

1.4反应器的操作模式

1.5工艺监测与控制

1.6悬浮培养用培养基

1.7结论

第2章 杆状病毒表达载体系统

2.1引言

2.2杆状病毒的结构和复制

2.3重组杆状病毒的制备

2.4杆状病毒转移载体

2.5修饰杆状病毒基因组以提高蛋白质产量

2.6昆虫细胞培养

2.7杆状病毒在哺乳动物细胞中表达外源基因

2.8结论

第3章 杆状病毒动力学，昆虫细胞培养

3.1历史与挑战

3.2杆状病毒

3.3细胞产量概念

3.4病毒感染动力学模型：同步感染

3.5病毒感染动力学模型：异步感染

第4章 细胞培养，无菌操作技术

4.1简介

4.2无菌技术：一般注意事项

4.3无菌技术：基本规程

4.4高效空气（HEPA）过滤器

4.5采用高效过滤的通风橱和安全柜

4.6单向气流柜和微生物安全柜的使用

4.7 Ⅰ级和Ⅱ级微生物安全柜的测试

4.8细胞培养用洁净室

第5章 细胞周期在生物工艺中的应用

5.1引言

5.2细胞周期

5.3细胞周期参数的描述方法

5.4细胞周期在生物技术中的重要性

第6章 细胞生长及蛋白质表达动力学

6.1简介

6.2分批培养动力学

6.3连续培养动力学

6.4补料分批培养及灌流培养

6.5结论

第7章 细胞活力测定

7.1简介

7.2通透性分析

7.3功能分析

7.4流式细胞术

7.5物理方法

第8章 动物细胞培养过程中的污染物检测

8.1简介

8.2历史回顾

8.3监管问题

8.4制造和安全检测标准

8.5病毒污染物举例

8.6细胞系中病毒污染物的检测

8.7测试原材料

8.8支原体检测

8.9细菌和真菌

8.10氧摄取率

8.11内毒素检测

8.12统计分析

8.13朊病毒检测

8.14结论

第9章 培养物保存和生物资源中心

9.1简介

9.2培养物保藏资金

9.3运营

9.4质量管理

9.5服务

9.6小结

第10章 菌种保存

10.1引言

10.2细菌菌株的培养和保存

10.3真菌与酵母菌株的培养与保存

10.4细胞培养物的培养和保存

第11章 芽孢杆菌及其他革兰氏阳性菌异源蛋白的表达与分泌

11.1引言

11.2主要工业用菌株

11.3巨大芽孢杆菌

11.4巨大芽孢杆菌实验方案

第12章 基因在人细胞的表达

12.1背景

12.2用人细胞系表达基因的安全和监管方面

12.3基因在人细胞系中的表达

12.4人细胞系培养的放大

12.5结束语

第13章 基因在毕赤酵母和其他甲醇酵母中的表达

13.1引言

13.2背景

13.3蛋白质表达和优化的策略

13.4发酵工艺

13.5结论和未来展望

13.6培养基组成

13.7毕赤酵母菌株术语

第14章 重组动物细胞和转基因动物中的基因表达

14.1引言

14.2综述

14.3动物细胞的质粒表达载体

14.4其他直接转移载体

14.5直接DNA转移

14.6转染方法

14.7病毒表达载体

14.8表达参数和优化：载体和插入序列

14.9表达参数优化——转基因整合的结果

14.10基于重组的方法学及基因抑制策略

14.11转基因哺乳动物细胞产品

14.12转基因动物应用

14.13核移植技术

第15章 动物细胞系接种物扩培方法

15.1引言

15.2接种物扩培的过程

15.3细胞库对接种物扩培的影响

15.4接种物扩培的发展趋势

15.5技术转移

15.6结论

15.7产品网站

第16章 昆虫细胞培养

16.1引言

16.2昆虫细胞系

16.3病毒

16.4杆状病毒基因表达

16.5重组杆状病毒构建

16.6翻译后加工

16.7应用

16.8大规模工艺：细胞培养或者幼虫生产

16.9结论

第17章 微生物生长动力学

17.1引言

17.2生长化学计量学

17.3化学和酶促反应动力学

17.4微生物和细胞生长的简单模型

17.5结构化模型

17.6种群动力学（突变、自选择、质粒转移）

17.7在各种培养系统中微生物的生长

第18章 微藻类大规模培养方法

18.1引言

18.2微藻类大规模培养生物反应器

18.3微藻类产量决定因素

18.4管式光生物反应器设计

18.5微藻类大规模培养中的光合效率

18.6操作注意事项

18.7结束语

第19章 微生物生长测量

19.1简介

19.2微粒直接计数

19.3菌落计数等同于活菌计数

19.4生物量直接测量法

19.5光散射检测生物量

19.6取样

第20章 微生物培养基的组成

20.1引言

20.2基本的营养需求

20.3物理参数

20.4培养基设计与组成

20.5培养基灭菌

20.6培养基保存

第21章 细胞的显微鉴定

21.1引言与展望

21.2显微镜的发展与里程碑

21.3光学显微术

21.4激光镊子和剪刀

21.5扫描探针近场显微镜

21.6视频显微术和图像处理

21.7电子显微镜

21.8结论

21.9网站

第22章 细胞培养中的支原体污染

22.1支原体的生物学地位及系统命名法

22.2细胞培养中的支原体污染

22.3支原体污染检测

22.4支原体污染的消除

22.5检测、去除及防止支原体污染的工作方案

第23章 蛋白质糖基化：分析、鉴定和工程

23.1引言

23.2蛋白质糖基化概述

23.3蛋白质糖基化的作用

23.4分析糖蛋白、糖肽及其附属的糖的技术

23.5重组蛋白药物的糖基化作用

23.6结论

第24章 革兰氏阳性菌异源蛋白表达

24.1革兰氏阳性菌通过一般输出途径的蛋白表达

24.2 乳酸乳球菌异源蛋白的分泌

24.3表达体系

24.4乳酸乳球菌蛋白分泌

24.5结论

第25章 细菌中可溶性蛋白的表达

25.1引言

25.2改变生长条件增加可溶性表达

25.3改变宿主菌株和载体指导可溶性表达

25.4改变蛋白质序列增加可溶性

25.5影响可溶性蛋白得率的生长条件和可变因素

25.6结论和展望

第三部分 培养基、细胞系和过程开发

第26章 动物细胞培养基

26.1引言

26.2细胞培养基中的营养物质

26.3基础培养基的发展

26.4补料培养基的开发

26.5产品质量

26.6适当小规模模型和高通量系统的应用

26.7基础培养基和补料培养基优化及实施的工业化考虑

26.8结束语

第27章 动物细胞培养，渗透压与温度的效应

27.1细胞微环境渗透压的影响

27.2生物工程系统中温度扰动对细胞生理机能与性能的影响

27.3结论

第28章 动物细胞的稳定性

28.1影响内源性基因遗传稳定性的因素

28.2重组细胞系的基因型和表型稳定性

28.3遗传不稳定性对重组蛋白质量的影响

28.4基因型鉴定和遗传稳定性验证

第29章 动物细胞分型，杂交瘤

29.1引言

29.2利用体外动物细胞生产单克隆抗体

29.3人抗体生产新方法（体外免疫，人工淋巴结系统）

29.4人用抗体的替代品

29.5展望

第30章 重组人抗体的生产

30.1简介

30.2为什么会选择重组抗体并进行生产

30.3使杂交瘤衍生的抗体更人源化

30.4重组人抗体的获得

30.5重组抗体的生产

30.6重组抗体变体

30.7重组抗体的应用

30.8展望

第31章 消泡剂与普郎尼克多元醇，细胞保护

31.1引言

31.2普郎尼克多元醇的性能

31.3普郎尼克多元醇的保护作用

31.4应用

第32章 生物反应器的小型化

32.1引言

32.2生物反应器的监控工具

32.3生物反应器静态系统

32.4微加工生物反应器

32.5生物反应器震荡系统

32.6生物反应器搅拌系统

32.7生物反应器

32.8对流混合的其他方法

32.9结论

第33章 接种物的制备

33.1简介

33.2培养基储备

33.3菌种保藏

33.4菌种评估

33.5接种物扩大培养

33.6接种/种子转移标准

33.7接种物制备方法的研究

33.8接种发展概要

第34章 微载体培养

34.1历史和发展

34.2细胞培养

34.3微载体在疫苗生产上的应用

34.4微载体在重组蛋白生产上的应用

34.5微载体培养的发展前景

34.6结论

第35章 单克隆抗体生产，细胞系

35.1引言

35.2细胞系的作用

35.3大部分常用哺乳动物细胞系和载体系统的特征

35.4其他宿主平台

35.5结束语

第36章 植物细胞培养及实验技术

36.1引言

36.2实验设备

36.3植物细胞培养基

36.4细胞培养体系

36.5小结

第37章 生物技术工艺的放大

37.1引言

37.2量纲分析

37.3 PI定理

37.4矩阵算法证明PI数列

37.5模拟和放大理论的基本原理

37.6建立相关列表的进一步程序

37.7量纲分析和放大要素的小结

37.8通过量纲分析处理可变物理性质

37.9热传递过程的量纲分析

37.10传质过程的量纲分析

第二卷 设备、工艺设计、传感、控制与cGMP实施

第四部分 生物反应器设计、工程、传感和控制过程

第38章 动物细胞生物反应器的通气、混合与流体动力学

38.1引言

38.2通气

38.3混合

38.4动物细胞与水动力的关系

38.5概述

第39章 生物催化膜反应器

39.1引言

39.2基本原理

39.3膜反应器结构

39.4应用

39.5其他膜生物反应器的应用

39.6结论

第40章 生物反应器按比例缩小

40.1按比例缩小的方法

40.2模式分析

40.3模拟

40.4优化和建模

40.5应用

40.6微生物发酵中的按比例缩小研究

40.7按比例缩小研究的试验装置

40.8底物或pH梯度模拟

40.9同步环境梯度模拟

第41章 生物反应器线性放大

41.1引言

41.2高径比、均质性和梯度

41.3加热和冷却

第42章 生物反应器：气升式反应器

42.1引言

42.2流体动力学

42.3传质

42.4传热

42.5多相气升式反应器

42.6选择和设计

42.7模型

42.8生物工艺

42.9总结

第43章 生物反应器，连续培养，植物细胞

43.1引言

43.2连续培养理论的假设和缺陷

43.3连续培养的实际方案

43.4连续培养的数学描述

43.5连续培养在植物细胞中的应用

第44章 生物反应器，流化床

44.1历史介绍

44.2工厂设计和运行

44.3放大的考量

44.4建模与模拟

44.5实例

第45章 生物反应器，气体处理

45.1引言

45.2微生物与应用

45.3生物反应器的类型

45.4生物反应器的设计

第46章 生物反应器，灌流

46.1引言

46.2基于过滤法的细胞截留

46.3基于沉淀法的细胞截留

46.4结论

第47章 旋转式生物反应器

47.1引言

47.2背景

47.3结论和展望

第48章 植物细胞培养生物反应器，搅拌罐

48.1悬浮植物细胞培养的产物

48.2悬浮植物细胞培养的性质：生物反应器工程的含义

48.3搅拌式悬浮植物细胞培养生物反应器的适用性

48.4搅拌罐的设备和操作特点

48.5生物反应器中的植物细胞培养：实验结果

48.6搅拌型生物反应器中的植物细胞培养：理论分析

48.7结论

第49章 细胞固定化，工程展望

49.1引言

49.2内部传质

49.3外部传质

49.4反应和扩散

第50章 发酵罐/生物反应器设计

50.1引言

50.2安全性和法规适用性

50.3设计基础和其他一般注意事项

50.4工艺要求：基础

50.5机械设计

50.6结论

第51章 生物反应罐持气率

51.1基本定义

51.2生物技术相关性

51.3决定持气率的因素

51.4物理化学影响

51.5测量技术

第52章 蛋白质与酶的固定化，介孔载体

52.1引言

52.2介孔硅和碳上的蛋白质固定化

52.3结论及展望

第53章 固定化细胞

53.1引言

53.2细胞固定化：载体和技术

53.3细胞微胶囊

53.4细胞固定化要求

53.5用于细胞固定化的生物材料

53.6细胞固定化技术

53.7固定化对细胞的影响

53.8反应器的设计

53.9结论

第54章 固定化酶

54.1引言

54.2固定化酶作为工业化学过程的催化剂

54.3目前固定化酶的工业化应用

54.4固定化方案

54.5工业酶吸附于离子交换介质上

54.6脂肪酶在疏水性基质上的选择性吸附

54.7生物亲和固定化

54.8共价固定

54.9无载体固定化酶

54.10通过固定化技术进行酶性质的改良

54.11通过不同的固定化方法进行脂肪酶的选择性调节

54.12展望：固定化酶作用于不溶性底物

54.13结论

第55章 叶轮选择，动物细胞培养

55.1引言

55.2影响叶轮选择的最重要因素

55.3氧传递因素

55.4“剪切敏感性”对叶轮产生的流体动力学压力

55.5其他取决于搅拌和生物反应器结构的参数：对叶轮选择的启示

55.6与叶轮选择无关的重要参数

55.7叶轮选择/几何、规模放大和操作策略

第56章 哺乳动物细胞生物反应器

56.1引言

56.2反应器基本操作和动力学

56.3搅拌罐的细胞载体

56.4细胞培养反应器

56.5结束语

第57章 哺乳动物细胞生物反应器，放大

57.1引言

57.2背景

57.3贴壁依赖性细胞生物反应器

57.4悬浮细胞生物反应器

57.5高细胞密度生物反应器

57.6对比、总结及展望

第58章 传质

58.1引言

58.2扩散系数或扩散率

58.3气-液传质

58.4液-液传质

58.5固-液传质

58.6传质行为

第59章 传氧速率的测定方法

59.1引言

59.2 kLa的实验测定

59.3由不同方法获得的kLa值的比较

59.4kLa值之间的相关性

59.5预测OTR的一般方法

59.6微型生物反应器（小型和微型设备）中的OTR

59.7结论

第60章 光生物反应器

60.1引言

60.2光生物反应器类别

60.3大型商业化光生物反应器

60.4结语与展望

60.5结论

第61章 发酵液的流变学行为

61.1引言

61.2流变学模型

61.3流变仪

61.4胞外生物聚合物发酵

61.5菌丝体发酵

61.6混合

61.7结论

第62章 丝状微生物流变学，深层培养

62.1引言

62.2丝状微生物发酵液的流变测量

62.3流变学模型

62.4黏度作为丝状微生物发酵的一个工程问题

62.5黏度系数作为悬浮特征的函数

62.6丝状微生物发酵流变性的控制

62.7非牛顿流体发酵液流变性测量设备

62.8总结

第63章 过程控制中的取样和样品处理

63.1取样

63.2化学法

63.3物理法

63.4化学法

63.5从气相中取样

63.6代表性样品

63.7取样的重现性

63.8样品处理

63.9无损检测方法

63.10集成过程

63.11商业系统

63.12总结

第64章 固态发酵，动力学

64.1引言

64.2本章目标

64.3研究内容和研究范围

64.4固态发酵关键特性描述

64.5微生物现象的建模

64.6局部传递现象的建模

64.7大规模传递现象的建模

64.8参数估计

64.9总结与展望

第65章 自动化固态发酵

65.1引言

65.2关键操作变量的测量和控制

65.3商业规模的SSF生物反应器的自动控制策略

65.4案例研究：试验型定期混合的填充层生物反应器的自动化

第66章 不锈钢

66.1不锈钢的本质

66.2不锈钢的类型

66.3腐蚀机制

66.4不锈钢的腐蚀敏感性

66.5局部腐蚀的形式

66.6造成局部腐蚀的因素

66.7预防局部腐蚀

66.8补救措施

66.9标准操作程序

第67章 静态混合，发酵工艺

67.1引言

67.2结构类型和构造

67.3对动量传递的影响

67.4存在于静态混合器中的传质

67.5静态混合器与传热

67.6放大设计

67.7结束语

第68章 多相系统中的传递现象

68.1引言

68.2改进的Rushton涡轮搅拌器的描述

68.3多相系统流体力学

68.4物质传递

68.5抗生素生物合成中的改良搅拌器性能

第五部分 过程分析技术（PAT）

第69章 生物过程和发酵监测

69.1引言

69.2传感器和监测的各个方面

69.3监控方法

69.4传感器、装置和技术

69.5结论

第70章 流动注射分析在工业生物技术中的应用

70.1引言

70.2流动注射分析基本原理

70.3利用FI进行选择性生物分析应用

70.4 FI在分析或检测过程中的用途

70.5顺序注射分析基础

70.6微流体装置：阀上实验室

70.7所选的生物分析应用开发SI-LOV

70.8结论和前景

第71章 用于生物过程监测的荧光技术

71.1引言

71.2用于生物过程监测的在线荧光传感器的原理

71.3在线二维荧光光谱的应用

71.4总结

第72章 动物细胞培养过程中的离线分析

72.1引言

72.2细胞密度的分析

72.3培养基成分的分析

72.4代谢终产物的分析

72.5其他物质和参数的分析

72.6蛋白质的分析

72.7临床分析器的分析

72.8服务信息

第73章 过程分析技术：对于生物药剂学的策略

73.1引言

73.2 PAT应用于上游操作

73.3 PAT应用于收获操作

73.4 PAT应用于下游操作

73.5 PAT应用于药品生产操作

73.6 PAT和快速的微生物学方法

73.7 PAT在化学计量学中的应用

73.8关于PAT实现的案例研究

73.9结论和展望

第74章 废气分析

74.1概述

74.2废气分析的方法

74.3安装与操作

74.4参数计算

第六部分 上游cGMP实施

第75章 抗体制备，一次性系统

75.1引言

75.2抗体产业中一次性设备的应用：综述

75.3单抗生产过程中一次性反应器的应用

75.4讨论及显而易见的趋势

第76章 生物反应器操作

76.1准备

76.2灭菌

76.3装料

76.4培养初始阶段

76.5收获

第77章 生物反应器，细胞培养，商品化产品

77.1引言

77.2生物反应器的设计

77.3程序操作

77.4产品生产规模扩大化

77.5结论

第78章 生物转化，工艺优化

78.1引言

78.2全细胞还是纯化酶？

78.3反应器分类

78.4逐步工艺开发步骤

78.5例子

第79章 生物反应器中的泡沫生成与控制

79.1泡沫产生原理概述

79.2微观水平下描述泡沫：界面的分子机制

79.3宏观水平上对泡沫的描述：反应器中气-液分散

79.4溶液发泡性能的评价方法

79.5生物过程中泡沫的检测与控制

79.6用于预防泡沫的化学方法

79.7物理法预防或减少反应器中泡沫生成

79.8泡沫的生成与预防的影响

79.9生物反应过程中的泡沫：现有回顾与未来展望

第80章 中试车间的设计和运营

80.1引言

80.2运营理念和工艺需求

80.3设计

80.4运营

第81章 剪切敏感性

81.1引言

81.2生物反应器中的剪切力

81.3剪切效应

81.4结束语

第82章 生物加工过程中设备的灭菌和消毒

82.1引言

82.2加热灭菌

82.3过滤除菌

82.4熏蒸

82.5 γ辐射

82.6紫外线

82.7液体消毒剂

82.8病毒检测与生物制品的消毒

82.9朊病毒

82.10监管和安全问题

索引