微载体科普小知识

随着生物医学研究和生物技术产业的不断深入，细胞培养技术已成为推动其发展的关键。而微载体作为细胞培养领域的一项重要创新，以其独特的优势和广泛的应用前景，为细胞的增殖、分化以及输送等过程提供了全新的解决方案。本文将带您走进微载体的世界，一探其究竟。

一、什么是微载体？

微载体（Microcarrier）是指直径 50-350μm、密度略高于水的一类具有细胞培养、增殖和输送等生物功能的微球形支架。在细胞增值分化过程中，可以粘附细胞，为细胞提供支持基质。

二、微载体的由来

最初贴壁细胞培养是往培养液中加入一定数量的小滚瓶，增加细胞生长的贴壁面积。此方法构造简单，成本低，重复性好，放大过程可依靠滚瓶数量的增加。但产率低，劳动强度大，占空间大。

1967 年，Van Wezel 首次使用 DEAE-Sephadex A-50 引入微载体，打破传统培养方法的局限性，为贴壁依赖性细胞的大规模培养提供了新的思路和方法，也为微载体技术的后续发展奠定基础。

之后，科学家们开始尝试使用利用各种材料制备微球制剂，为不同类型细胞的培养提供了更多选择，推动细胞培养技术的发展，使其在生物医学研究和生物技术产业中的应用逐渐扩大并出现商品化。

三、贴壁原理

贴壁依赖性细胞只有贴附在固体基质表面才能增殖，故细胞在微载体表面的黏附是进一步铺展和生长的关键。黏附主要是靠静电引力和范德华力，而细胞能否在微载体表面黏附主要取决于细胞与微载体的接触概率和相融性。

（1）静电引力：

一般细胞表面在生理 pH 值下带负电荷，若微载体表面带正电荷，则细胞与微载体之间可通过静电引力相互吸引，加快细胞贴壁速度。

若微载体带负电荷，则细胞与微载体之间存在静电斥力，不利于细胞贴壁。但培养液中溶有或微载体表面吸附着二价阳离子作为媒介时，带负电荷的细胞也能贴附于带负电的微载体上。

但也有不带电荷的微载体，一般是表面包被有一层胶原或明胶，或是表面耦合纤粘连蛋白或纤粘连蛋白多肽。

（2）范德华力：

除了静电引力外，细胞与微载体之间还存在范德华力。范德华力是一种分子间作用力，细胞与微载体之间也存在这种作用力，它能够使细胞与微载体相互吸引并发生贴壁。

除了微载体表面的电荷性质，也可以通过化学修饰等方法改变微载体表面的电荷性质，调控细胞与微载体之间的相互作用，从而优化细胞贴壁效果。

比如：

表面亲疏水性： 亲水性表面有利于细胞粘附和扩散，而疏水性表面则可能yi制细胞贴壁。

表面形貌：光滑的表面有利于细胞扩展，而多孔的表面则可能使细胞扩展速度减慢。

四、微载体的分类

微载体根据物理学特性主要分为固体微载体和液体微载体两类。

最常见的一种分类是基于材料，包括葡聚糖基质微载体、明胶类基质微载体、纤维素基质

微载体、聚苯乙烯微载体、甲壳质微载体、聚氨酯泡沫微载体、藻酸盐凝胶微载体、磁性微载体及其他微载体等多种类别。

又因为这些原材料可形成多种不同形状，又延伸出根据形状分类，常见的有球状、片状、纤维状、管状、微孔状等。

微载体凭借其zhuo越的性能和多样化的应用场景，在生物医学研究和生物技术产业中发挥着越来越重要的作用。而微载体的种类繁多，不同材料制成的微载体各具特色，其性能和适用范围也有所不同。为了帮助您更深入地了解微载体，我们将在后续文章中详细介绍各种不同材料的微载体，敬请期待，让我们一起探索微载体的更多奥秘！