Kinetics of Cultivating Large Quantities of Mammalian Cells

tPA생산을 위한 동물 세포 배양에 관한 동력학적 연구

Growth kinetic parameters for mass cultivation of Chinese Hamster Ovary (CHO) cells are estimated by measuring oxygen uptake rates. It Is found that there is strong correlation between cell growth and oxygen consumption, showing that correlation factor is 0.83. Derived linear model predicts actual cell density very well. It tells that oxygen uptake rate can play important role in indirectly measuring cell density when conventional method of estimating cell density is no longer meaningful due to heavy cell clumpings. Cell yield per oxygen consumption, $Y_{\chi}o$ and mass transfer coefficient for oxygen, Ka are also estimated as 1.26$\times$10$^4$cells/mmole $O_2$ consumed and 1.01/h, respectively. Average specific growth rate over all runs is 2.891/day for CHO cells with producting 2 grams of tPA per day under continuous perfusion operations.

Chinese Hamster Ovary 세포의 대량배양을 위한 동력학적 변수들을 산소 소비속도의 on-line 측정으로 구하였다. 세포성장과 산소 소비속도의 상관관계 계수가 0.83으로 밀접한 상호 직선관계가 있음을 입증하며, 이에 근거를 둔 model에 의해 간접 계산된 세포수가 실제 측정된 세포수와 상당히 일치하였다. 따라서 세포끼리 서로 뭉쳐 직접 세포수 측정이 부정확한 경우 산소 소비속도의 측정에 의해 간접적으로 세포수를 예측할 수 있음을 입증하였다. 산소 세포수율, Yx/o와 mass transfer coefficient, $K_{\ell}$a가 각각 1.26$\times$$10^4$cells/mmole $O_2$ consumed와 1.011/h로 측정되었으며, 평균 세포 성장속도는 2.891/day로 계산되었다. 이는 매일 2 gram의 tPA를 연속 생산할 수 있는 조건이었다.