利用化学或物理手段，将细胞限制或定位于特定空间位置的技术，称为细胞固定化技术。固定在水不溶性载体上，在一定的空间范围进行生命活动（生长、发育、繁殖、遗传和新陈代谢等）的细胞称为固定化细胞（immobilized cell）。由于它们能进行正常的生长、繁殖和新陈代谢，因此又称固定化活细胞或固定化增殖细胞，它与固定化酶同被称为固定化生物催化剂。固定化细胞技术自20世纪70年代问世以来，在工业、农业、医学、化学分析、环境保护、能源开发及理论研究等方面，得到了广泛的应用。细胞固定化的方法主要有吸附法、共价结合法、交联法和包埋法四大类。很多细胞都有吸附到固体物质表面或其他细胞表面的能力，这种吸附能力可以是天生具有的，也可以是经过处理诱导产生的，依靠这种吸附能力，人们发展起许多廉价而又有效的吸附法，其中物理吸附法是使用具有高度吸附能力的硅胶、活性炭、多孔玻璃、石英砂和纤维素等吸附剂将细胞吸附到表面上使之固定化。离子吸附法是根据细胞在解离状态下可因静电引力（即离子键合作用）而固着于带有相异电荷的离子交换剂上，如DEAE-纤维素、DEAE-sephadex、CM-纤维素等。共价结合法是细胞表面上功能团和固相支持物表面的反应基团之间形成化学共价键连接，从而成为固定化细胞。细胞与载体之间的连接键很牢固，使用过程中不会发生脱落，稳定性好，但反应条件激烈，操作复杂，控制条件苛刻。有人用此法将卡尔酵母固定在已活化的多孔玻璃珠上，虽然细胞已经死亡，但仍然保留生产尿苷酸的活性。交联法与共价结合法一样，都是靠化学结合的方法使细胞固定化，但交联法所采用的载体是非水溶性的。例如，采用戊二醛或偶联苯胺等带有两个以上的多功能团交联剂与细胞进行交联，可形成固定化细胞，但反应条件激烈，对细胞活性影响大。千烟一郎曾用此法制得具有天门冬氨酸活力的固定化大肠杆菌细胞，也有人用此法制得具有葡萄糖异构酶活力的固定化细胞。固定化细胞最常用的方法是包埋法，可分为凝胶包埋和微胶囊法，即将细胞包裹于凝胶的微小格子内或半透膜聚合物的微膜内，该方法操作简单，对细胞活性影响较小，制作的固定化细胞球的强度较高，目前被广泛用于固定多种类型细胞。由于动物细胞的极度敏感性，有些固定化方法会对动物细胞产生毒性，另外，多糖（如卡拉胶等）由于具有很高的离子强度也会对细胞产生毒害，因此，在动物细胞培养中要考虑使用较温和的固定化方法，如吸附、包埋、中空纤维或胶囊化。微囊化培养技术是在无菌条件下将拟培养的细胞、生物活性物质及生长介质共同包裹在薄的半透膜中形成微囊，再将微囊放入培养系统内进行培养。
固定化细胞通常只能用于细胞外产物的生产，而对于细胞内产物的生产，采用固定化细胞将会使产物的分离纯化更为复杂。因此，可以考虑除去细胞壁制成固定化原生质体，有可能增加细胞膜的通透性，从而使较多的胞内物质分泌到胞外。被固定在载体内的细胞在形态学上一般没有明显的变化。通过光学显微镜、电子显微镜观测表明细胞的形态与自然细胞没有明显差别。固定化细胞不但密度大，而且可增殖，可以进行连续发酵，缩短发酵周期，提高生产能力，发酵稳定性好，并有利于产品的分离和提取。特别是近几年发展的基因工程菌的固定化，有可能使大规模培养过程中重组菌的稳定性问题得到较好的解决。用固定化基因工程菌来生产发酵产物，固定化细胞的效果更为理想。(www.xing528.com)
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