新科學(xué)和新技術(shù)的不斷發(fā)展，恒溫?fù)u床為我們提供了很多進(jìn)行細(xì)胞高密度的方法。用于高細(xì)胞密度培養(yǎng)的生物反應(yīng)器類型有常用的攪拌罐和帶有外置式或內(nèi)置式細(xì)胞持留裝置的反應(yīng)器，如透析膜反應(yīng)器、氣升式反應(yīng)器、氣旋式反應(yīng)器與振動陶瓷瓶等。高密度培養(yǎng)的方式主要有透析培養(yǎng)、細(xì)胞循環(huán)培養(yǎng)、補(bǔ)料分批培養(yǎng)幾種。其中后兩者是較為成熟和完善的技術(shù)。
    
    依據(jù)對生長曲線的分析，在此培養(yǎng)方式中導(dǎo)致微生物生長停止的主要原壓}是營養(yǎng)物質(zhì)的消耗、代謝產(chǎn)物的積累及反饋抑制。通過半透膜有效地去除培養(yǎng)室中有害的低分子質(zhì)量代謝產(chǎn)物，同時向培養(yǎng)液提供充足的營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)方式稱為透析培養(yǎng)。透析培養(yǎng)反應(yīng)器包括兩種類型，一種是培養(yǎng)室內(nèi)嵌透析室，兩者被半透膜分隔；另一種是培養(yǎng)室和透析室分隔，兩者通過外在的透析組件相連。后者又存在薅種形式，用于懸浮細(xì)胞培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵罐和用于同定化細(xì)胞（尤其是動物細(xì)胞）培養(yǎng)的固定床。

    早期的透析培養(yǎng)對培養(yǎng)基的利用率較低．大部分營養(yǎng)物質(zhì)混入透析廢液中。為了克服這種缺陷，后來發(fā)展了營養(yǎng)分配補(bǔ)料策略，即將培養(yǎng)基分為濃縮營養(yǎng)液和無機(jī)鹽溶液兩部分。濃縮營養(yǎng)液直接加人培養(yǎng)室，無機(jī)鹽溶液則加入透析室以維持滲透壓。采用這種補(bǔ)料策略，不但可以得到高的細(xì)胞密度，而且大大降低了營養(yǎng)物質(zhì)的損失。1977年首次將透析用于乳酸桿菌培養(yǎng)，獲得了的菌體密度，相當(dāng)于30～40g／L。
   
    透析培養(yǎng)有下列優(yōu)點：①可以增加生物量的積累，達(dá)到很高的細(xì)胞密度，約為其他發(fā)酵方法的30倍；②與微濾和超濾相比，在透析過程中透析膜不會被阻塞，并且可以很長時間維持其滲透性能。但是，由于反應(yīng)器本身需要內(nèi)嵌的透析膜或外在的透析組件、輔助泵及其他發(fā)酵罐等，透析培養(yǎng)的設(shè)備投資較大。