在無血清培養基中實現BHK-21細胞的高密度培養，是生物制藥領域提升重組蛋白或病毒疫苗產量的關鍵。該過程面臨營養成分限制、代謝副產物積累及細胞凋亡等多重挑戰。成功策略需圍繞培養基優化、工藝控制與代謝管理展開。

　　一、培養基的精準優化與補料策略

　　無血清培養基缺乏血清的保護和營養緩沖作用，因此必須進行精細化設計。

　　基礎培養基優化：商用無血清培養基是起點，但常需根據特定BHK-21細胞亞克隆及表達產物進行個性化調整。關鍵點包括：確定葡萄糖、谷氨酰胺等核心能源和碳源的最佳起始濃度；補充足夠的氨基酸、維生素和微量元素，特別是半胱氨酸、酪氨酸等易耗竭成分；添加適宜的保護劑和增溶劑，如PluronicF-68，以減少剪切力損傷和氣泡毒性。

　　關鍵添加物：

　　胰島素或IGF-1：促進糖原和蛋白質合成，是替代血清的關鍵生長因子。

　　轉鐵蛋白：essentialfor細胞對鐵的攝取和利用。

　　重組蛋白或植物水解物：可作為額外的營養來源和生長刺激因子，但需注意成分明確性和一致性。

　　動態補料/灌流培養：單純的批式培養無法支撐高密度。必須采用補料分批或灌流策略。通過定時補加濃縮的營養液（如葡萄糖、氨基酸），或通過灌流系統連續移走代謝廢物并補充新鮮培養基，可維持營養穩態，將細胞密度推高至1\times10^71×107cells/mL及以上。

　　二、精確的工藝參數控制與代謝管理

　　環境參數控制：精確控制溫度（~37°C）、pH（7.0-7.2）和溶氧（通常20-50%空氣飽和度）至關重要。采用緩沖體系或CO?/堿液聯動控制以穩定pH。溶氧需通過攪拌速率、通氣中的氧濃度聯動調節，避免缺氧或氧毒性。

　　代謝副產物控制：高密度下，乳酸和銨離子的積累是主要限制因素。

　　乳酸控制：通過將培養模式從高葡萄糖的乳酸生成型轉向低葡萄糖的乳酸消耗型（代謝轉換），可有效降低乳酸水平。

　　銨離子控制：使用谷氨酰胺二肽或開發不含谷氨酰胺的培養基配方，利用其他氨基酸（如谷氨酸）供能，可從源頭上減少銨的生成。

　　總結：

　　在無血清體系中實現BHK-21細胞高密度培養，是一項系統工程。核心在于通過成分明確的優化培養基、動態的營養補加策略以及對溫度、pH、溶氧和代謝廢物的精確控制，為細胞創造一個穩定、高效且低毒的生長環境，從而突破密度瓶頸，大化目標產物產量。