A perfusion culture of transgenic Nicotiana tabacum cell suspensions, transformed to express recombinant glucuronidase (GUS), was successfully performed in a 5-1 stirred tank bioreactor. With 0.1 $day^{-1}$ of perfusion rate, the maximum dry cell weight (DCW) reached to 29.5 g/l in 16 days, which was 2.1-fold higher than the obtained in batch culture (14.3 g/l). In terms of the production of GUS, the volumetric activity could be increased up to 12.8 U/ml by using perfusion, compared with 4.9 U/ml in batch culture. The specific GUS activities in both perfusion and batch cultures were maintained at similar levels, 200-400 U/g DCW. Consequently, a perfusion culture could be a good strategy for the enhanced production of recombinant proteins in a plant cell culture system.
Background and objectives: Salivary hypofunction is one of the common side effects after radioiodine therapy, and its pathophysiology is salivary ductal stenosis resulting from ductal cell injury. This study aimed to develop the functional culture environment of human parotid gland ductal cells in in vitro three-dimensional perfusion culture system. Materials and Methods: We compared plastic dish culture method and three-dimensional culture system containing Matrigel and nanofiber. Morphogenesis of reconstituted salivary structures was assessed by histomorphometry. Functional characteristics were assessed by immunohistochemistry and reverse transcription polymerase chain reaction (aquaporin 5, CK7, CK18, connexin 43, and p21). In addition, we designed the media perfusion culture system and identified higher rate of cell proliferation and expression of connexin 43 in perfusion system comparing to dish. Results: Human parotid ductal cells were well proliferated with the ductal cell characters under environment with Matrigel. In the presence of Matrigel, aquaporin 5, CK18 and connexin 43 were more expressed than 2D dish and 3D nanofiber setting. In the media perfusion culture system, ductal cells in 3D culture media showed higher cells count and connexin 43 expression compared to 2D dish. Conclusion: This in vitro ductal cell perfusion culture system using Matrigel could be used to study for radioiodine induced sialadenitis model in vivo.
본 논문에서는 액적의 균형공급에 의해 관류유량이 일정하게 유지되는 펌프 없는 세포배양 칩을 제안하였다. 기존의 펌프 없는 세포배양 칩은 유체 수위차가 시간에 따라 점차 감소하여 일정한 관류유량 유지가 어려웠다. 반면, 제안된 칩은 액적의 균형공급으로 유체 수위차를 일정하게 유지하여 일정한 관류유량의 세포배양이 가능하다. 제작된 세포배양 칩의 성능분석 결과, 펌프 없이 최대 9.96%와 6.92% 의 편차 및 오차 내에서 0.1~$0.3{\mu}l$/min 의 관류유량, Q, 을 얻었다. H358 폐암 세포주 배양결과, Q=$0.2{\mu}l$/min 의 관류유량에서 최대 $57.8{\pm}21.1%$/일의 증식률을 보여, Q=$0{\mu}l$/min 의 정치배양보다 1.9 배 높은 값을 얻었으며 활성도 또한 정치배양보다 관류배양이 더 높은 값을 보였다. 제안된 펌프 없는 세포배양칩은 높은 증식률과 활성도의 좋은 배양환경을 제공하여 세포기반 바이오 분석에 응용 가능하다.
The possibility of application of membrane type immobilized adsorbent to the fed-batch or perfusion culture system with anchorage-independent cells as well as batch system was investigated. The improvement in cell density and cell viability due to the combination of immobilized adsorbent with each culture system was evaluated for the investigation, and the optimum culture system employing immobilized adsorbent system was suggested based on the results. It was observed that the system with immobilized adsorbent showed better cell growth and cell viability than that without immobilized adsorbent in every operation system of batch, fed-batch, and perfusion. In case of batch system, 200% improvement of maximum cell density was observed in the system where ammonium chloride was added on purpose. And 50% improvement of maximum cell density was observed in the fed-batch system where ammonium ion accumulates significantly, while small increase in maximum cell density was observed in the perfusion system where dilution of waste byproducts exists. Especially, the fed-batch system showed the most significant improvement on cell growth because both compensation of nutrient and removal of ammonium ion occurred simultaneously in the system. Therefore a combined system of immobilized adsorbent and fed-batch operation could be suggested as an optimum system with in situ removal of ammonium ion.
본 연구에서는 식물 유래의 항암제인 taxol을 생산하는 주목세포의 현탁배양을 통하여 taxol 반합성의 전구체인 10-deacetylbaccatin III(10-DAB)의 생산을 증대시키고자 하였다. 이 차대사산물의 생산이 세포생장과 관련이 있으므로 세포생장이 우수한 배지를 선택하기 위한 실험을 수행하였고, SH 배지에서 가장 우수한 세포생장이 관찰되었다. 또한 선택된 SH 배지에서 우수한 세포생장과 10-DAB 생산을 얻기 위해 초기 접종농도와 당농도의 변화를 관찰하였다. 초기 접종농도와 당농도가 낮을수록 세포생장이 빠르며, 낮은 초기 당농도와 초기 접종농도 6 g/L FCW 이었을 때 10-DAB의 생산이 우수하였다. 생산성을 높이기 위한 고농도 세포생장과 배지로의 10-DAB 분비를 목적으로 perfusion culture를 도입하였다. 고농도 당을 첨가한 배지로 perfusion을 수행한 결과 배양 후반까지 세포생장이 가능하였고, FCW/DCW ratio가 감소되어 대조구의 2.5배인 34.67 g/L의 높은 세포농도를 얻을 수 있었다. 10-DAB의 생산은 perfusion 시작후 10일 동안은 배지로 배출된 양이 세포내보다 높았다.
This research is about the pulsatile pump system utilized in the perfusion bioreactor for the in vitro human tissue culture. A pulsatile pump system which can be applied to the culture of the vascular tissues including blood vessel is developed by using the idea of human heart's blood pumping into organs as followings: culture chamber, a pressurizing device which generates laminar pulsatile flow by controlling the x-sectional area of the culture media delivering tubing, a compliance chamber which supplies the pressuring device with a constant pressure, and a peristaltic pump which circulates the culture media in a circuit ranging from the culture chamber to the compliance chamber. The developed pulsatile pump system shows that a physiology of the human heart's blood pumping including pulsatile pressure waveform of systolic-diastolic pressure is well represented. Not only time domain but also frequency domain characteristics of pulsatile pump system which are necessary for the vascular tissue culture such as pulsatile pressure waveform's shape, the frequency, and the magnitude can be easily generated and manipulated by using the proposed system.
Optimal feeding strategies in bioreactor operation of Scutellaria baicalensis G. plant cell culture were investigated to maximize the production of flavone glycosides by using a structured kinetic model which can predict culture growth and flavone glycosides synthesis in a rigorous, quantitative manner. For the production of baicalin and wogonin-7-0-GA, the strategies for glucose feeding into Scutellaria baicalensis G. plant cell culture were proposed based on the model, which are a periodic fed-batch operation with maintenance of cell viability and of specific production rate respectively, and a perfusion operation with maintenance of specific production rate for baicalin and wogonin-7-0-GA. Simulation results showed that the highest volumetric concentration of flavone glycosides was obtained in a periodic fed-batch operation with maintenance of cell viability among all the suggested strategies. In the periodic fed-batch operations, the higher volumetric production of flavone glycosides was achieved compared with that in the perfusion operation. It can be concluded that a periodic fed-batch operation with maintenance of cell viability would be the optimal and practical operating strategy of Scutellaris baicalensis G. plant cell culture for the production of flavone glycosides.
본 연구에서는 참당귀 현탁세포배양에 의한 면역 증강성 ECP의 생산을 증진시키기 위하여 배지교환식 배양을 수행하였으며, ECP의 분비를 촉진하는 초음파 처리와 Pluronic F-68의 영향을 조사하였다. 참당귀의 현탁세포배양시, 최대 세포생장은 6일째에 16.8 g DCW/L였고, ECP의 생산은 세포생장과 함께 증가하다가 8일째에 최고 0.9 g/L가 생산되었다. 식물세포 고농도배양법인 배지교환식 배양을 적용해, 초기 당 농토를 높이고 접종 후 5일부터 연속적으로 배지교환을 해주어 23.8 gDCW/L의 고농도의 현탁세포를 얻을 수 있었다. 초음파 처리 및 Pluronic F-68의 첨가는 참당귀 세포의 세포막의 투과성을 증진시켜 ECP의 생산성을 높임과 동시에 세포 내의 다당의 배지로의 배출을 유도한 것으로 판단된다.
The characteristics of two different modes of perfusion culture, intermittent and continuous bleedings, were investigated by culturing the hybridoma cells producing von Willebrand Factor (vWF) monoclonal antibody (McAb) in a 15 L bioreactor without clogging the filter. Both culture methods exhibited similar profiles of cell density and metabolite concentrations during the culture period at the cell concentration of around 1${\times}$107 cells/mL. When the perfusion rate was increased, the intermittrnt bleeding culture showed problems of ammonia accumulation and decrease of cell viability. The continuous bleeding culture in terms of nutrient consumption and metabolite production kinetics. But the analysis of specific oxygen consumption rate showed that the specific oxygen consumption rate of intermittent bleeding culture was similar to that of exponential growth phase. The continuous bleeding culture showed higher specific oxygen consumption rate of intermittent bleeding culture. finally we proved the possibility of long-term operation of continuous bleeding culture and produced approximately 40 g of vWF McAb in a 15L bioreactor after one-month operation.
참당귀 (Angelica gigas Nakai) 현탁세포의 고농도 배양을 위하여 perfusion 배양을 한 결과 세포의 생장이 증진됨을 확인하였다 . 배양 5 일째부터 sucrose를 4배 농축한 배지로 2 mL 씩 교환해준 결과, 세포의 생장이 계속 유지되었고 최대 세포농도도 23.7 g/L 로 대조구에 비하여 1.7 배 증가하였다. 초기 당농도를 50 g/L 로 하여 배지 교환을 한 결과, 최대 세포농도도 23.8 g/L 로 30 g/L 당농도 대조구에 비하여 1.6 배 증가하였고, 배지교환을 하지 않은 50 g/L 대조구에 비하여 1.1 배 증가하였다 . 따라서 초기 당농도를 높이고 연속적으로 배지교환을 해준다면, 고농도의 세포를 얻을 수 있으며 결과적으로 참당귀 세포가 생산하는 다당류의 생산량을 증진시킬 수 있을 것이다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.