固定化细胞技术

固定化细胞与固定化酶技术一起组成了现代的固定化生物催化剂技术。早在19世纪初叶，人们就利用微生物细胞在固体表面吸附的倾向而采用滴滤法来生产醋酸，后来，又有人将类似方法来进行污水处理。现代的固定化细胞技术是在固定化酶技术的推动下而发展起来的。1973年，日本首次在工业上成功地利用固定化微生物细胞连续生产L天冬氨酸，接着，固定化细胞技术受到广泛重视，并很快从固定化休止细胞发展到固定化增殖细胞。在生产菌种方面已很少有未被涉足过的研究领域了。

固定化细胞的应用范围极广，已遍及工业、医学、制药、化学分析、环境保护、能源开发等多种领域。在工业方面，如利用产 葡萄糖异构酶的固定化细胞生产 果葡糖浆；将 糖化酶与含 α淀粉酶的细菌、霉菌或酵母细胞一起共固定，可以直接将淀粉转化成葡萄糖；利用海澡酸钙或 卡拉胶包埋 酵母菌，通过批式或 连续发酵方式生产啤酒；利用固定化酵母细胞生产酒精或葡萄酒；此外，还可利用固定化细胞大量生产氨基酸、有机酸、抗生素、 生化药物和甾体激素等发酵产品。在医学方面，如将固定化的胰岛细胞制成微囊，能治疗糖尿病；用固定化细胞制成的生物传感器可用于医疗诊断。在化学分析方面，可制成各种固定化细胞传感器，除上述医疗诊断外，还可测定醋酸、乙醇、谷氨酸、氨和BOD等。此外，固定化细胞在环境保护、产能和生化研究等领域都有着重要的应用。

①无需进行酶的分离和纯化，减少酶的活力损失，同时大大降低了成本；②可进行多酶反应，且不需添加辅助因子，固定化细胞不仅可以作为单一的酶发挥作用，而且可以利用菌体中所含的 复合酶系完成一系列的催化反应，对于这种多酶系统，辅助因子再生容易；③对于 活细胞来说，保持了酶的原始状态，酶的稳定性更高，对污染的抵抗力更强；④细胞生长停滞时间短，细胞多，反应快等等。正是由于固定化细胞的这些无可比拟的优势，尽管其出现远远晚于固定化酶，但其应用范围比固定化酶更为广泛。

①载体应是亲水的，疏水载体与有机溶剂相同的变性影响。②载体也是要求有一定的机械强度和稳定性。③常用的载体包括：1、 天然高分子（纤维素、 琼脂糖、淀粉、葡萄糖凝胶、胶原及其衍生物等）2、合成 高聚物（尼龙。多聚氨基酸等）3、无机支持物（ 多孔玻璃、 金属氧化物等）