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세포배양에서 성장을 조절하는 방법

전문가 제언: ○ 마이크로 유가배양(fed-batch culture)은 밀리리터나 그 이하 크기에서 조절된 높은-세포-밀도 미생물배양을 수행하는 새로운 방법을 개발하려는데 있다. 작은 스케일의 평행적이고 자동화된 배양은 아주 중요하여 여러 분야에 활용된다. 즉, 2차 대사산물 검색, 의약품과 항생제, 새로운 바이오촉매, 여러 재조합 클론들의 최적화 발현, 클론 라이브러리 배양, 원뿔(cone) 선택 및 배지와 종의 개발 등등에 활용된다.

○ 마이크로 웰 플레이트 배양은 자동화된 작은 스케일 배양에 흥미로운 대체 방법이다. 그러나 이의 활용은 제한을 받는데 이는 탐지가 불가능한 수율과 작은 부피의 저밀도 세포들이 얻어지기 때문이다. 뚜렷한 제한점은 산소이송과 pH 변화이다. 점도, 마이크로 리터 양의 전달 및 혼합 등등의 문제 때문에 큰 스케일의 조절방법이 마이크로 스케일에서는 쉽게 사용되지 못한다.

○ 본 특허에서는 이러한 문제들을 유가배양으로 별도의 공급기구 없이 작은 스케일에 활용, 해결하는 것을 특징으로 하고 있다. 새로운 점은 이들 기질들을 비소비성 고분자로부터 효소반응에 의하여 공급받는데 있다. 이 “기질-함유” 고분자는 안정화된 고분자 기질에 고정되어 있어 배양배지와 2상(phase) 시스템을 이루고 있다. 따라서 기질의 전달이 서방형 약물전달 방식으로 효소의 분해에 의하여 조절된다. 이 효소-근거 전달방법으로 E. coli의 성장이 글루코오스 방출-제한 방출(유가)에 의하여 이루어졌으며 이 기술은 재조합 단백질 생산에도 사용할 수 있다.

○ 이와 비슷한 특허(US3926723)로 미국 MIT에서 세포배양배지에 글루코오스의 조절방출 방법을 발표하였다. 이들은 작은 양의 용해성 전분을 탄소원으로 사용하였다. 이 작은 전분 양의 사용은 배양속도의 조절을 목적으로 하지 않고 성장-저해 화합물인 젖산의 축적을 방지하려는 목적에 사용하였다. 결과적으로 인간세포 배양에서 뚜렷한 세포수의 증가가 없었으며 이들도 자신들의 방법이 높은-세포-밀도 배양은 아니라고 인정하고 있다.

저자: OULUN YLIOPISTO
자료유형: 특허정보