A new type of macroporous gelatin microcarrier was prepared for the cultivation of anchorage-dependent animal cells. For the development of macroporous gelatin microcarrier, the effects of various parameters in control of the sizes of microcarrier and macropores were investigated. The optimal conditions were determined as follows; (a) the emulsion system with organic solvents (toluene: chloroform=73:27) containing emulsifier. 1%(v/v) Tweed 80, and stirring rate between 700 and 800 rpm with magnetic stirrer, (b) the concentration (above 15%) and the particle size (15-25 ㎛) of calcium carbonate, (c) the incubation time more than 12 hours and freezing temperature at -20°C for recrystallization. The microcarriers formed by the proposed method show the spherical shape and sponge-like structure. The physical properties were characterized as follows; bead size, 125-500㎛ : pore size, 25-55㎛ : density, 1.14 g/ml : surface area, 11,000 $cm^2$/g: numbers of carriers: $1.4\times10^6$ea/g.
The attachment and growth of Vero-6 cell were examined with the gelatin macroporous microcarrier. The growth rate and the maximum density on this microcarrier were compared with those on commercial microcarrier (cytodex-3). The attachment rate on macroporous microcarrier was similar with that on cytodex-3. In spinner culture with 3 g/l of microcarriers, the maximum cell concentration was achieved to $2.8\times10^6$ cells/ml ($1.2\times10^8$ cells/ml-bead vol.) which was almost twice higher than that on cytodex-3 ($1.6\times10^6$ cells/ml, $3.8\times10^7$ cells/ml-bead vol.). The cell growth was dependent on the inoculum density. The higher cell growth rate and maximum cell concentration were obtained by the centrifugal inoculation. The even distribution of cells in macroporous microcarrier was suggested by the centrifugal inoculation.
동물세포의 배양에 사용되는 기존의 미립담체 (microcarrier)의 단점을 보완하기위해 젤라틴을 이용하여 새로운 형태인 다공성 미립담체 (macroporous microcarrier)를 개발하였다. 스폰지 구조와 유사한 형태를 지닌 다공성 젤라틴 미립담체는 다음과 같은 인자들을 조절하여 제조하였다. 첫째, 미립담체의 제조는 유기용매 (toluene:chloroform = 73: 27)상에서 유화제 Tween 80 을 1% 첨가한 후, 700-800rpm 으로 교반시켜 직경이 200-500㎛ 인 미립담체를 제조하였다. 둘째, 스폰지와 같은 큰 공극을 형성하기 위하여 발포제로서 탄산칼슘 (입자크기 : 15-25㎜, 농도 : 15%) 을 사용하여 공극이 25-55㎛ 인 담체를 얻었다. 셋째, cross-linking 을 glutaraldehyde 로 수행후, 냉동건조하여 최종적 담체를 얻었다. 이때, 담체의 밀도는 1.14 g/m1 이고, 표면적은 기존의 cytodex-3 보다 2.5배 가량 높은 11,000$cm^2/g$ 이었다.
부착성 동물세포중 Vero-6 세포를 이용하여 제조한 다공성 미립담체의 세포배양실험을 수행하였다. 미립담체에 대한 세포의 부착속도는 cytodex 3 와 유사하게 나타났다. 세포의 성장은 100ml 배양액을 함유한 500ml spinner culture flask를 이용하여 각각 3 g/l의 미립담체를 이용하여 측정하였다. 최대 세포농도는 다공성 미립담체를 이용하였을때 cytodex-3 보다 2배 (2.8×10 cells/ml) 가량 높았다. 기존의 부유상태에서 접종하는 대신 원심력을 사용했을때 세포의 최대 비성장속도가 증가하였다. 이로써 다공성 미립담체가 넓은 표면적을 제공하는 것외에 세포를 담체내에 포집하여 외부 환경인자로부터 세포를 보호한다는 것을 알수있었다.