2、固定化方法的選擇
(1) 培養規模
由于各種固定化系統可以獲得相同的細胞密度，且細胞的產率主要取決于細胞的擴散，因此反應器的體積是培養規模放大的主要決定因素。雖然微載體系統可以提供最大的單元操作，但其他系統也可以通過增加單元套數而獲得放大。
(2) 培養方式
除了海藻酸鈣包埋法外，其他固定化基質都是多孔型的，能允許大分子物質自由出入，因此可實現蛋白質產物的連續生產。在凝膠珠和微囊中可使蛋白產物積聚到很高的濃度，給后續的分離純化處理帶來方便，并大大降低了生產成本。
(3) 所培養的細胞類型
大多數固定化系統都適用于貼壁型細胞的培養。而在吸附非貼壁型細胞時，由于吸附力弱容易出現細胞泄露。
(4) 制備方法的難易和成本
由于固定化基質是由制造商在不同的競爭時期提供的，因此各種固定化方法的成本很難比較。海藻酸鹽和瓊脂糖是以化學試劑形式出售；膠原珠是以無菌形式提供給使用者，以便于接種。
3、固定化培養存在的問題
(1) 固定化細胞培養的細胞密度較一般懸浮培養高10～100 倍，但同時也帶來了如何保證足夠的營養物質和氧的傳遞問題。
(2) 細胞群體在大規模、長時間培養過程中分泌產物能力的丟失或產物活性的降低依然是細胞培養領域深感棘手的問題。包埋在凝膠或微囊中死亡的細胞會對其他細胞產生污染和毒害作用。
(3) 培養基及固定化基質價格昂貴，生產成本高居不下。尤其是高效的微載體細胞培養介質，銷售價格一直呈上漲趨勢。
(4) 目前對細胞代謝和生長動力學的研究以及在線監測水平還遠不足以設計出確定的優化培養系統，從而導致昂貴培養基的浪費。
4、固定化動物細胞培養的展望
固定化動物細胞培養工程發展的總方向是大型化、自動化、精巧化、低成本、高細胞密度、高目的產品產量。從國際上的發展趨勢看，動物細胞培養技術主要有：（1）開發細胞培養反應器和培養系統；(2) 開發培養貼壁細胞的載體；(3) 開發微囊技術；(4) 開發雜交、重組技術；(5) 開發無血清和化學合成的培養基；(6) 蛋白質濃縮和提純技術。
四、動物細胞的灌注培養技術
動物細胞培養同傳統的微生物細胞培養相比，動物細胞培養存在著細胞倍增時間長、代謝途徑復雜、對營養的要求高、對外界環境如溫度、pH、溶氧、滲透壓、剪切力的敏感性強、細胞狀態容易改變等問題，大大增加了動物細胞培養的難度。如何完善細胞培養技術，提高動物細胞大規模培養的產率，一直是國內外研究的熱點之一。
1、灌注培養原理
常用的動物細胞培養方法有分批培養、補料分批培養、連續培養，但產率一直不高。直到六十年代，灌注培養技術的出現，為動物細胞高密度大規模培養開辟了廣闊的前景。在隨后的三十年中，灌注培養技術得到了迅速地發展，已成為動物細胞大規模培養的主要方法。
在灌注培養中，細胞保留在反應器系統中，收獲培養液的同時不斷地加入新鮮的培養基。灌注培養的主要優點是連續灌注的培養基可以提供充分的營養成分，并可帶走代謝產物，同時，細胞保留在反應器系統中，可以達到很高的細胞密度。同其他方法相比，灌注培養的產率可以提高一個數量級，并可大大降低勞動力消耗。
灌注培養主要可分為兩大類：懸浮灌注培養和床層培養。懸浮灌注培養是在普通懸浮培養的基礎上，加上一個細胞分離器而成，以微載體懸浮培養加旋轉過濾分離器最為常見。床層培養則把細胞直接保留于床層，不需要細胞分離器，其中堆積床和大孔載體培養的應用較廣。
2、灌注培養方法
在灌注培養前，對動物細胞的生長和生理特性進行充分的考察，是十分必要的，能為灌注培養提供有益的參考。以比生長速率為例，大量實驗表明，細胞的比生長速率降低時，產物的比生長速率提高，有人控制細胞的比生長速率為最大比生長速率的60%抗體生長速率增加了97%。灌注培養可以從兩個方面入手，一是改變動物細胞的培養環境，實行階段培養；二是進行代謝調控。
（1）階段培養
一般認為，動物細胞的培養條件應盡量模擬來源動物體內的條件，而且在培養中通常保持不變。而實際上，每種細胞的最適生長條件和最適產物生成條件是不同的。階段法培養就是根據這一點，把培養過程分為細胞生長期和產物生成期，分別采取不同的培養條件，以達到在細胞生長期使接種細胞大量繁殖，提高比生長速率，盡快獲得高密度細胞；在產物生成期保持細的高密度，維持存活率，降低細胞死亡速率，持續獲得高產率蛋白的目的。當產物蛋白對細胞有抑制時，階段培養尤見優勢。具體說來，可以用以下方法：
①pH值階段培養
對大多數動物細胞，培養液中合適的pH為7.2-7.4。低于6.8或高于7.6對細胞的生長都不利。近年來，對胞內pH的研究比較活躍。實驗發現胞內pH對細胞的代謝影響很大，胞內pH 降低0.2個單位，就足以使磷酸果糖激酶失活，抑制糖酵解途徑，使細胞的生長受阻；而胞內pH 升高0.2個單位，可以提高糖酵解速度50%。胞外pH 的降低和培養液中銨離子濃度的提高，都能引起胞漿酸化，胞內pH降低。有人把CO2的濃度由5%降為2.5%，胞內pH提高了0. 2個單位。胞內pH比胞外pH的檢測麻煩，所以還沒有廣泛應用。
②溶氧階段培養
不同細胞和同一細胞在不同生長時期對氧的需求均不相同.有人發現細胞生長的最適溶氧值為60%，但有人發現雜交瘤的最適溶氧為100%。一般說來，溶氧主要影響細胞的繁殖，而對產物的生成無直接影響，通過影響細胞生長間接起作用。通常在細胞生長初期控制溶氧的較低的水平，在對數生長期，當細胞達到較高的濃度時，提高溶氧水平；在產物生成期，應控制溶氧的適當水平。溶氧過高，細胞就會加速消耗營養物質，產生許多代謝產物。這些代謝產物對細胞有抑制作用，會大大降低細胞的存活率，降低產物的比生成速率。溶氧過低，細胞過氧的需求得不到滿足，依然會降低產物蛋白的產物。
③化學試劑誘導階段培養
如果構建的細胞上有可誘導基因，進入產物生成期后，就可以添加化學試劑對基因進行誘導，以實現目的基因的高表達，比如，將表達尿激酶原和二氫葉酸還原酶基因的兩個轉錄單位置于同一載體，分別受金屬硫(MT)和SV40早期啟動子控制，具有用氨甲喋呤(MTX)使基因擴增和利用金屬Zn2+誘導的雙重功能，有利于尿激酶的高表達。
細胞在細胞周期的不同時期，不僅蛋白的分泌速率不同，而且所分泌蛋白的類型和糖基化程度也可能不同。因此，研究并控制細胞的生理狀態很重要。然而，在細胞培養中，細胞生理狀態的檢測很麻煩。有人發現，細胞大小隨各時期變化很明顯，因此可以作電子細胞計數器就行了。分段培養應結合具體的培養條件進行。有些細胞的最適生長溫度和產物生成溫度相同，就不能進行溫度階段培養，而應尋找別的差異條件。在細胞生長期有的細胞可能會因比生長速率過大而產生非生產性細胞，這時就應控制比生長速率在一個適當的范圍。
（2）代謝調控培養
乳酸和氨是在培養過程中動物細胞產生的主要代謝產物，對細胞的正常生理功能在抑制甚至毒害作用。在分批培養和補料分批培養中的這一問題尤為突出。盡管灌注培養可以通過提高灌注速度來去除抑制產物。但是，一方面由于灌注培養細胞濃度很高，提高灌注速率，營養成分的供給十分充分，氨和乳酸的產生速率也增加了。另一方面，過高的灌注速率提高了細胞的比生長速率，降低產物的比產率，加上細胞對營養的利用并不徹底，培養液中會殘留大量的蛋白，造成提取純化的不便和培養基的浪費。所以，在培養中調控動物細胞的代謝途徑一直較受重視。通過代謝調控，可以減少副產物的產生，降低細胞的死亡速率，還可以控制灌注速率和培養液成分，控制細胞的狀態和比生長速率，以提高目標蛋白的產率。具體有以下方法：
①控制葡萄糖濃度法
乳酸濃度升高，會導致比生長速率降低，比死亡速率升高。乳酸的降低可更換葡萄糖為己糖如果糖或半乳糖，還可限制葡萄糖減少乳酸的生成，使初始葡萄糖濃度較低，在培養過程中再添加。在控制葡萄糖濃度法培養中，生長期可以使葡萄糖濃度稍高，以促進細胞生長；在產物合成期降低葡萄糖的濃度，降低乳酸的產生速率，避免乳酸的積累，減少毒害，降低死亡速率，維護持活細胞數在較高水平。同時還可以降低比生長速率，增加目標蛋白的產生速率。
灌注葡萄糖的同時，要間歇或連續地加入其他組分，以避免營養缺乏，其中谷氨酰胺要保持在較低水平，因為細胞的生長不依賴糖酵解，即使沒有葡萄糖，細胞仍可以通過降解谷氨酰胺獲得能量。假如谷氨酰胺的濃度過高，細胞就會偏向谷氨酰胺酵解，從而削弱這種方法的效果。由于葡萄糖的價格相對低廉，這種方法很有前途。
②控制谷氨酰胺法
上面提到，沒有葡萄糖，細胞可以利用谷氨酰胺作能量物質。因此，控制谷氨酰胺比控制葡萄糖要容易些，應用這一方法的報道也較多。控制谷氨酰胺濃度的目的，主要是減少氨的產生。氨對細胞的毒性比乳酸大得多，表現為降低比生長速率，增加死亡速率。有人詳細地研究了動物細胞的代謝過程，采用底物限制補料分批工藝對動物細胞進行代謝控制。他采用這一方法，使氨的濃度降低了一半。控制谷氨酰胺法與控制葡萄糖法一樣，要維持葡萄糖在較低水平。
③控制葡萄糖和谷氨酰胺法
在細胞中，葡萄糖代謝和谷氨酰胺代謝密切相關。葡萄糖消耗上升，則谷氨酰胺消耗下降，反之亦然。在相當大的一個范圍內，葡萄糖和谷氨酰胺的消耗速率與其濃度成正比。控制葡萄糖和谷氨酰胺法可降低乳酸和氨的產生，還能有效控制比生長速率。在細胞生長期，提供充分的營養，供細胞的需要；在產物合成期，降低葡萄糖和谷氨酰胺的濃度或流量，降低比生長速率，增加目標蛋白的產率。
④去除代謝產物法
通常使用透析膜，超濾臘或吸附劑選擇性去除乳酸、氨或銨離子。有人建議加化學試劑比如鉀鹽來消除氨的影響 ，也有人建議可使用有谷氨酰胺合成酶的細胞。
3、灌注培養的缺點
灌注培養發展到現在，還有許多急待解決的問題。其最大的缺點是培養基的利用不充分，造成一定的浪費。隨著細胞培養技術和產品分離技術的進一步發展，建立細胞培養與產物分離的耦合系統(圖2) ，能充分利用培養液，降低生產成本，一直是人們追求的目標，這里就不贅述。