具体描述
The second edition of this book constitutes a comprehensive manual of new techniques for setting up mammalian cell lines for production of biopharmaceuticals, and for optimizing critical parameters for cell culture considering the whole cascade from lab to final production. The chapters are written by world-renowned experts and the volume's five parts reflect the processes required for different stages of production. This book is a compendium of techniques for scientists in both industrial and research laboratories that use mammalian cells for biotechnology purposes.
《动物细胞生物技术》是一本深入探讨动物细胞在生物技术领域应用的综合性著作。本书不涉及具体科学实验操作的细节，而是侧重于阐述动物细胞作为生物反应器、其培养基的组成原理、细胞生长与代谢的调控机制，以及不同类型动物细胞在生产生物大分子、疫苗、细胞治疗产品等方面的核心理论和发展前景。 本书首先从动物细胞的基础生物学出发，详细介绍了动物细胞的结构和功能，特别是那些与生物技术应用紧密相关的细胞器，例如内质网在蛋白质合成与折叠中的作用，高尔基体在蛋白质加工与分泌过程中的调控，以及线粒体提供的能量支持等。理解这些细胞内部运作的精妙机制，是高效利用动物细胞进行生物制造的基石。 接着，本书将重点移至动物细胞的体外培养技术。它会深入剖析细胞培养基的科学设计，包括其必需的营养成分（氨基酸、维生素、无机盐、葡萄糖等）如何支持细胞的生存和增殖。同时，还会探讨培养基中生长因子、激素等关键调控物质的作用，它们如何模拟体内环境，引导细胞向特定方向分化或发挥其生产功能。本书还会介绍不同类型的培养基，如基础培养基、补充培养基以及针对特定细胞系的优化培养基，并阐述选择和优化培养基的策略，以达到最高的细胞活性和产量。 在细胞培养的物理和化学环境调控方面，本书会详细讨论温度、pH、气体成分（氧气和二氧化碳）对细胞生长和产品生产的影响。它会阐述最佳培养条件的设定原则，以及如何通过精确控制这些参数来最大化细胞的生产效率和产品质量。此外，本书还会介绍不同规模的细胞培养系统，从实验室规模的培养瓶、生物反应器，到工业化生产中的大型生物反应器，并分析不同培养设备在操作、放大和成本控制方面的优劣。 动物细胞在生物技术中最核心的应用之一在于其作为“活的工厂”，能够生产出对人类健康至关重要的生物大分子药物。本书将详细阐述这一过程。它会深入解析基因工程如何用于构建能够高效表达目标蛋白的细胞系，例如通过重组DNA技术将编码治疗性蛋白（如单克隆抗体、重组蛋白药物、酶等）的基因整合到动物细胞基因组中。本书会探讨不同表达载体的选择、转染策略以及稳定细胞株的建立过程，确保高效、稳定的蛋白表达。 在蛋白质的生产与分泌方面，本书会详细介绍动物细胞分泌型表达系统的优势，以及如何利用细胞自身的翻译后修饰机制（如糖基化、磷酸化、二硫键形成等）来获得具有正确活性和稳定性的复杂蛋白质。它会深入剖析这些修饰对蛋白质功能、免疫原性以及药代动力学的影响，并介绍如何通过优化细胞株和培养条件来控制这些修饰。 除了治疗性蛋白，动物细胞在疫苗生产中也扮演着至关重要的角色。本书会详细阐述利用动物细胞生产病毒疫苗、亚单位疫苗以及其他类型生物疫苗的原理。它会讨论如何利用特定的动物细胞系（如哺乳动物细胞、昆虫细胞等）来培养病毒，或者表达病毒的关键抗原蛋白，进而用于疫苗的开发和生产。 本书还将重点关注动物细胞在细胞治疗领域的应用。它会介绍不同类型的细胞治疗，包括干细胞疗法、嵌合抗体受体T细胞（CAR-T）疗法等，并深入探讨如何利用动物细胞培养技术来制备和优化这些细胞产品。它会阐述细胞的增殖、分化、功能化以及如何确保细胞产品的安全性和有效性。 在生物工艺的下游处理方面，尽管本书不深入技术细节，但会触及原理。它会介绍从细胞培养液中分离、纯化目标产物的重要性，以及动物细胞在生产过程中可能引入的杂质（如宿主细胞蛋白、DNA、内毒素等）及其对最终产品质量的影响。本书会阐述理解这些杂质的来源和性质，对于设计有效的下游纯化策略至关重要。 此外，本书还会展望动物细胞生物技术未来的发展方向。它会探讨基因编辑技术（如CRISPR-Cas9）在优化细胞系、提高蛋白产量和质量方面的潜力，以及人工智能和大数据在细胞培养过程优化、细胞行为预测和新药发现中的应用前景。本书还会讨论生物反应器设计的新趋势，如连续流培养、3D细胞培养等，以及如何应对规模化生产中的挑战。 总而言之，《动物细胞生物技术》是一本理论性强的著作，它旨在为读者提供一个全面、深入的动物细胞生物技术知识体系。本书适合于生物技术、生物制药、药学、医学等相关领域的科研人员、研究生以及对该领域感兴趣的专业人士阅读。它将帮助读者理解动物细胞在现代生物技术产业中的核心地位，以及其在推动人类健康和生命科学进步中的巨大潜力。
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