System Analysis for Mass Cultivation of Mammalian Cells to Produce Erythropoeitin(EPO)

동물세포 대량배양에 의한 Erythropoeitin(EPO) 생산에 관한 고찰

Growth kinetics of mammalian cell, Chinese Hamster Ovalry(CHO) was investigated to effectively produce pharmaceutically important Erythropoeitin under perfusion chemostat conditions. Perfusion rate, D is correlated with total viable is to be an essential factor in controlling growth kinetic parameters under this kind of operations. It is also found that the measurement of oxygen uptake rates is a relatively accurate method to understand cell growth, in case that the traditional cell count method is no longer useful due to heavy cell clumpings. True growth yield, Ymax and maintenance coefficient, me associated with mammalian cell growth were estimated as $2.86{\times}10^8$ cells/ g of glucose and 0.0063 g of glucose/ cells/ hr, respectively.

본 논문은 동물 세포의 대량 배양을 위해 연속 공법 방식인 Perfusion Continuous System을 도입해 의약적으로 중요한 EPO의 생산을 위한 생물 공학적인 자료들을 제고하고 있다. 이 System은 세포 증식 속도를 배지의 Perfusion 속도로 변화시킴으로써 조절시킬 수 있는 산소 소비속도와 밀접한 상관관계가 있음을 입증하며 이는 세포수의 직접 측정에 따른 오차 및 방법상의 문제를 정학히 측정할 수 있는 간접 변수, 즉 산소소비속도를 이용함으로써 제거할 수 있다. 특히 이 산소소비속도와 세포 성장 관계로 model로써 세포 증식을 예측함과 동시에 동물 세포 대량 배양을 위한 scale-up의 중요한 기초자료가 될 것이다. 지금까지 발표되지 않았던 동물 세포의 glucose에 대한 True growth yield와 maintenance coefficient값들의 측정은 동물 세포 성자관 유용 물질 생산을 위한 중요한 수율적 자료가 된다.한편 이 결과는 지금까지 미생물이나 광합성에서만 적용되었던 yield model이 Eukaryotes에서도 응용될 수 있음을 증명하고 있다. 이와 같이 perfusion system이 많은 장점을 갖고 있지만, 세포 성장에 따른 동력학적인 연구의 수행이 좀 더 요구되는 실정이며, 특히 Perfusion system을 설명할 수 있는 이론 및 cytostatic moel의 정립이 선행되어야 할 것이다.