歷史

固定化細(xì)胞與固定化酶技術(shù)一起組成了現(xiàn)代的固定化生物催化劑技術(shù)。

早在19世紀(jì)初葉，人們就利用微生物細(xì)胞在固體表面吸附的傾向而采用滴濾法來(lái)生產(chǎn)醋酸，后來(lái)，又有人將類(lèi)似方法來(lái)進(jìn)行污水處理。現(xiàn)代的固定化細(xì)胞技術(shù)是在固定化酶技術(shù)的推動(dòng)下而發(fā)展起來(lái)的。1973年，日本首次在工業(yè)上成功地利用固定化微生物細(xì)胞連續(xù)生產(chǎn)L天冬氨酸，接著，固定化細(xì)胞技術(shù)受到廣泛重視，并很快從固定化休止細(xì)胞發(fā)展到固定化增殖細(xì)胞。至今，在生產(chǎn)菌種方面已很少有未被涉足過(guò)的研究領(lǐng)域了。

應(yīng)用范圍

固定化細(xì)胞的應(yīng)用范圍極廣，目前已遍及工業(yè)、醫(yī)學(xué)、制藥、化學(xué)分析、環(huán)境保護(hù)、能源開(kāi)發(fā)等多種領(lǐng)域。在工業(yè)方面，如利用產(chǎn)葡萄糖異構(gòu)酶的固定化細(xì)胞生產(chǎn)果葡糖漿；將糖化酶與含α淀粉酶的細(xì)菌、霉菌或酵母細(xì)胞一起共固定，可以直接將淀粉轉(zhuǎn)化成葡萄糖；利用海澡酸鈣或卡拉膠包埋酵母菌，通過(guò)批式或連續(xù)發(fā)酵方式生產(chǎn)啤酒；利用固定化酵母細(xì)胞生產(chǎn)酒精或葡萄酒；此外，還可利用固定化細(xì)胞大量生產(chǎn)氨基酸、有機(jī)酸、抗生素、生化藥物和甾體激素等發(fā)酵產(chǎn)品。在醫(yī)學(xué)方面，如將固定化的胰島細(xì)胞制成微囊，能治療糖尿?。挥霉潭ɑ?xì)胞制成的生物傳感器可用于醫(yī)療診斷。在化學(xué)分析方面，可制成各種固定化細(xì)胞傳感器，除上述醫(yī)療診斷外，還可測(cè)定醋酸、乙醇、谷氨酸、氨和BOD等。此外，固定化細(xì)胞在環(huán)境保護(hù)、產(chǎn)能和生化研究等領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用。

優(yōu)越性

①無(wú)需進(jìn)行酶的分離和純化，減少酶的活力損失，同時(shí)大大降低了成本；

②可進(jìn)行多酶反應(yīng)，且不需添加輔助因子，固定化細(xì)胞不僅可以作為單一的酶發(fā)揮作用，而且可以利用菌體中所含的復(fù)合酶系完成一系列的催化反應(yīng)，對(duì)于這種多酶系統(tǒng)，輔助因子再生容易；

③對(duì)于活細(xì)胞來(lái)說(shuō)，保持了酶的原始狀態(tài)，酶的穩(wěn)定性更高，對(duì)污染的抵抗力更強(qiáng)；

④細(xì)胞生長(zhǎng)停滯時(shí)間短，細(xì)胞多，反應(yīng)快等等。正是由于固定化細(xì)胞的這些無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，盡管其出現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)晚于固定化酶，但其應(yīng)用范圍比固定化酶更為廣泛。

載體

①載體應(yīng)是親水的，疏水載體與有機(jī)溶劑相同的變性影響。

②載體也是要求有一定的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

③常用的載體包括：1、天然高分子（纖維素、瓊脂糖、淀粉、葡萄糖凝膠、膠原及其衍生物等）

2、合成高聚物（尼龍。多聚氨基酸等）

3、無(wú)機(jī)支持物（多孔玻璃、金屬氧化物等）