The kinetics of hybridoma cells secreting monoclonal antibodies against hCG (human Chorionic Gonadotropin) were studied comparatively in batch and dual hollow fiber bio-reactors.
The oxygen uptake rate of the hybridoma cells was measured in a spinner flask. It went through the peak value of $11.0μgO_2/10^6cells-hr$ during the exponential growth phase. Pure oxygen inhibited cell growth.
The dual hollow fiber bio-reactors were designed such that oxygen can be supplied through the silicone membrane containing two or three microporous polypropylene hollow fibers. The cells grown in dual hollow fiber bio-reactors lived longer than in a hollow fiber bio-reactor with external silicone aeration circuit. In the batch reactors specific monoclonal antibody production rate corresponded well with that of glucose consumption. The final cell density in the dual hollow fiber bio-reactors were estimated to be $0.5-1.0×10^8cells/ml$, which was 100 times higher than that in the batch system.
임산부에게서 많이 만들어지는 인체 융모성 성선 자극 호르몬(hCG)에 대한 단일군 항체를 생산하는 하이브리도마의 특성을 살펴보았고 산소 공급 문제를 해결하기 위해 고안된 이중 실관 생물반응기에서 세포를 배양하였다.
특히 본 연구에서는 하이브리도마 세포의 산소 요구도 측정과 세포를 고농도로 얻기 위한 실관 반응기의 제작에 목적을 두었다.
세포의 배양 특성을 알기위해 기체상의 부피를 작게하고 물질전달 계수가 작은 회분식 반응기를 사용하였다.
세포의 산소 요구도는 배양 시간에 따라 매우 달라지는 양상을 보였으며 특히 세포가 지수적으로 자라는 구간에서 산소 요구도가 최고값인 $11.0μgO_2/10^6cells-hr$을 나타내었다. 또한 순수한 산소가 포화될 경우에는 산소의 독성으로 말미암아 세포가 자라지 못하고 죽게되는 것을 확인하였다.
폴리프로필렌 막을 사용한 실관 반응기에서 세포를 배양하였는데 실리콘 관속에 실관을 넣는 형태인 이중 실관 반응기에서 더욱 효과적인 생산성을 보였다.
일반 실관 반응기에서는 초기 십여 시간 동안 활성을 보이다가 이후에 세포의 활성이 매우 낮게 발견되었으며 이중 실관 반응기에서는 계속적인 활성을 보여 주었다. 그리고 실관이 실리콘 관에 세 개 들어간 경우보다 두 개 들어간 형태에서 효과적인 세포 배양의 결과를 얻었다.
이중 실관 반응기에서의 세포 농도는 회분식 반응기의 결과를 이용할 때 $0.5-1.0×10^8cells/ml$이었다.