<h1>Bioreactor 배양 공정최적화</h1><p>바이오의약 단백질의 재현성 있는 생산을 위해서는 배양 중 각 공정변수 (input variable)에 대한 최적화가 필요하다. 이런 공정변수에는 온도, pH, 용존산소량 (dissolved oxygen, DO), 교반 및 통기속도, 전기전도도, 배지성분, 삼투압, 배지첨가속도, 초기접종농도 등이 있다. 배양이 종료되어 얻을 수 있는 결과변수 (output variable)로는 세포농도, 세포생존도, 목적단백질의 생산성 및 단백질의 품질 등이 있다. 각 공정변수는 결과변수에 단독으로 영향을 미칠 뿐 아니라, 상호작용도 존재하기 때문에 재현성 있는 배양결과를 얻기 위해서는 최적 운전조건을 확립하는 것이 필수적이다. 이를 통해 재현성 있는 배양공정의 확립이 가능하며, 이를 위해서는 통계적인 실험계획법 (design of experiment, DoE)의 적용이 필수적이다. 실험계획법을 사용할 경우 공정의 재현성의 확보가 가능하며 최적화된 공정에 의해 생산성의 증대될 뿐 아니라, 동시에 여러 공정변수에 대한 실험을 수행하므로 전체 실험수를 줄일 수 있어 실험비용의 감소가 가능하다. 상업적으로 바이오의약 단백질 생산에 쓰이는 동물세포배양이나 미생물의 발효공정에서 요인배치법 (full factorial design), 일부실시법 (fractional factorial design) 및 반응표면분석 (response surface model) 등의 실험계획법을 공정변수 및 배지 최적화에 적용한 다수의 보고가 있다(Mandenius and Brundin 2008).</p><h1>결 론</h1><p>형질전환 식물세포 배양은 동물유래 바이러스로부터 안전하며 그에 따라 정제비용을 절감할 수 있으며, 값싼 배지가격으로 고가의 바이오의약 단백질의 대체생산 시스템으로 각광받고 있다. 하지만 식물 고유의 당쇄화 유형과 기존 생산시스템에 비해 낮은 생산성으로 인해 아직까지 허가된 사례가 없는 실정이다. 이를 해결해기 위해 중점적으로 수행되어야 할 분야로는 PMP 당쇄의 인간화와 낮은 생산성을 극복하기 위한 강력한 프로모터의 개발을 들 수 있다. 또한 고부가가치의 바이오의약 단백질 시장에서 식물세포 대량배양 및 상업화를 위해서는 bioreactor 배양 및 공장의 설립이 필수적이기 때문에, 식물세포에 적합한 bioreactor의 종류를 선정하여 최적의 공정을 개발하는 것이 중요하다. 또한 식물세포 bioreactor 배양에서 고려사항들에 대한 총체적인 이해가 필요하며, 공정 및 배지최적화를 통해 생산성 증대와 재현성 있는 생산시스템의 확립이 가능할 것이다. 근 미래 에 바이오의약 단백질 시장의 새로운 생산시스템으로서 한 축을 담당할 수 있을 것으로 사료된다.</p>
세포농도, 세포생존도, 목적단백질의 생산성 및 단백질의 품질 등 배양이 종료되어야 얻을 수 있는 변수는 뭐지?
결과변수