• KSBB Journal
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• 제13권1호
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• pp.83-89
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• 1998

Cellulose로 만들어진 다공성 미립담체를 이용하여 HeLa cell을 working volume 100mL의 spinner flask에서 배양하였으며, 세포가 완전히 자란 미립담제를 계대배양하기 위하여 담체간 세포 전이 배양 방법을 시도하였다. 부유세포의 농도는 다공성 미립담체-HeLa 시스템의 경우에 담체간 세포 전이 배양에 영향을 미치는 중요한 인자로 작용하였으며, 낮은 칼슘농도의 배지인 RPMI-1640과 빠른 교반 속도를 이용하여 활성을 유지한 많은 세포가 떨어지도록 유도하였으며, 담체간 세포 전이 배양을 효과적으로 3회 이상 실시할 수 있었다. 이렇게 배양한 세포에 재 조합 Vaccinia virus를 감염하여 그 수율을 비교한 결과 T-flask에서 떼어낸 세포로 접종한 미립담체 배양과 거의 비슷한 재조합 단백질($\beta$-galactosidase) 수율을 나타내었다. Trypsin 처리 방법에 의한 미립담체 계대 배양도 경우에 따라서는 유용한 미립담체 계대 배양 방법이 될 수 있지만 실제 생산 규모에의 적용에는 공정이 복잡해지고 정확한 제어가 필요하다는 등의 문제가 있다. 따라서, 추가적인 비용이나 공정이 필요 없는 간편한 방법인 담체간 세포 전이 배양은 동물세포 배양을 이용한 유용 단백질 및 바이러스 생산 공정의 규모 증대에 매우 유용한 수단이다.

• KSBB Journal
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• 제8권5호
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• pp.465-472
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• 1993

현재 상품화되어 시판되고 있는 4가지의 미립담체를 이용해 각각의 성능을 비교하기 위하여 부착성동물세포배양 실험을 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. Cytodex 3의 경우 세포의 초기 접종농도를 약 $2.0{\times}10^5$ cells/ml로 하였을 때, 3g/l는 약 $1.4{\times}10^6$cells/ml, 5g/l는 약 $2.0{\times}10^6$cells/ml의 최종세포밀도를 얻을 수 있었다. 또한 bead-to-bead trandsfer 실험을 한 결과 3g/l를 간헐적으로 첨가하였을 때는 약 $1.9{\times}10^6$cells/ml, 5g/l 첨가하였을 때는 약 $3.0{\times}10^6$cells/ml까지 최종세포밀도가 증가하였다. Cultispher-G, 3g/l를 이용해 초기 접종농도를 약 $2.0{\times}10^6$cells/ml로 하여 배양하였을 때 약 $1.3{\times}10^6$cells/ml까지 세포농도가 증가했고, 5g/l를 이용해 초기 접종농도를 $4.0{\times}10^5$cells/ml로 접종하였을 때 최종세포농도가 약 $3.2{\times}10^6$cells/ml까지 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 bead-to-bead transfer배양 실험결과에서 3g/l의 미립담체를 간헐적으로 첨가해 약 $1.8{\times}10^6$cells/ml까지 최종세포밀도가 올라갔고 5g/l를 간헐적으로 첨가하였을 때 $2.5{\times}10^6$cells/ml까지 세포밀도를 얻었다. VX-100을 사용하여 세포를 배양하였을 때 초기 접종농도가 약 $2.0{\times}10^5$cells/ml에서 최종세포밀도가 약 $4.4{\times}10^6$cells/ml까지 증가하는 것을 알게 되었다. 따라서 실험에 사용한 다른 종류의 다공성 젤라틴 bead보다 성능이 우수함을 알 수 있었고 Cytodex-3보다는 최종세포농도가 약 2배이상 증가한 결과를 얻었다. Informatrix bead는 초기 접종농도를 약 $3.0{\times}10^5$cells/ml로 하였을 때 최종세포밀도가 약 $2.1{\times}10^6$cells/ml까지 증가하였다. Collagenase효소를 이용하여 젤라틴 bead를 녹인 후 회수한 세포는 대부분 viable하였고 새로 도입된 bead에 성공적으로 부착하여 성장하였다. 따라서 담체 내부에서 자라는 세포도 회수하여 재사용 할 수 있게 되었다.

• 생명과학회지
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• 제9권3호
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• pp.268-275
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• 1999

고저화된 Rp.palustris균을 이용한 양식장 폐수주으이 질산염 제거를 위하여 Rp.palustris균의 고정화를 위한 담체를 조사하였는데, 탈질능력과 내구성을 실험한 결과 agar,k-carrageenan,그리고 PVA 3종의 담체주우 3% agar가 가장 적합한 담체이었다.Agar bead 내부로의 기질 이동 및 sheer stress를 고려해볼 때 최적 bead 크기는 직경 4mm 였고,접종되는 세포의 양은 25mg dry $cells/cm^2$gel 이었다. 탄소원으로 ethanol이 가장 적합하였고,최적 C:N ratio는 1.5이며,온도와 pH는 각각$31^{\circ}C$,PH 6 이었다. 이러한 조건에서의 최대 탈질율은 인공합성폐수의 경우 $345{\MU}{\ell};N_2/Cm^3 gel{\cdot}hr;이었으며,;modifed MYC 배지의; 경우는; 450{\MU}{\ell}};N_2/Cm^3 gel{\cdot}hr $이었다.

• KSBB Journal
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• 제10권3호
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• pp.241-248
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• 1995

염색가공 폐수 중 난분해성 물질이 PYA를 처리 하기 위하여, 한천-acrylamide를 이용한 bead를 제 조한 후 air-lift 반응기에서 연속실험을 행하였다. 합성폐수의 PYA놓도가 $3,100mg/\ell$. 체류시간 24hr일 때 유출수의 농도는 $4500mg/\ell$ 이며, 제거효율은 85% 이상을 나타내었다. 실제 호발폐수의 경우 PYA 및 COD농도가 $3,253mg/\ell$, $4,500mg/\ell$일 때, 체류시간 24hr에서 유출수의 농도는 $840mg/\ell, 480mg/\ell$이며, 제거효 율은 81.3%와 85.2%로 각각 나타났다. bead의 지름이 lmm일 때는 내부의 미생물 성장 이 양호하였으나 bead의 지름이 2mm일 때는 기질 과 산소전달저항에 의하여 반지름의 48% 이상은 미 생물의 성장이 저해를 받았다. 고정화 반응기에서 전체 기질 제거속도 중 bead 내 고정화 cell의 제거 분율은 평균 70%로 나타났다. 현탁 반응기에서 희석율 $0.083hr^{-1}$ 이상에서는 기질 이용속도가 감소하였으나 고정화 반응기에서는 희석율 $0.125hr^{-1}$까지 거의 선형척으로 증가하였다. PYA 제거속도식에서 포화상수 $K_s=6.60(g PVA/\ell)$와 최대 비기질 이용속도 k=0.175(g PVA/g cell.hr)를 얻었다.

• KSBB Journal
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• 제8권3호
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• pp.243-255
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• 1993

In this study, it was observed that hydrogen Productivity varied with stirrer speed, bead radius, input glucose concentration and dilution rate in a continuous stirred tank reactor in which immobilized R. rubrum KS-301 was used as a hydrogen-producing bacterium The mass transfer resistance due to cell immobilization was also studied. In order to estimate an effectiveness factor, Des of glucose was first obtained, which was subsequently represented by the correlation equation between Dos and Xb, As a result external mass transfer resistance could be neglected for stirrer speeds greater than 400rpn With bead radius increasing, the hydrogen productivity and internal effectiveness factor decreased. With input 91ucose concentration increasing, the hydrogen productivity and interval and external effectiveness factor increased. Although an Internal effectiveness factor was not affected, hydrogen productivity Increased with dilution rate increasing. An overall effectiveness factor remained nearly constant for the dilution rates investigate4 but increased with input 91ucose concentration increasing.

• KSBB Journal
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• 제11권1호
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• pp.30-36
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• 1996

Cyclosporin A 고정화배양과 현탁배양의 결과를 바탕으로 각각의 배양의 경우에 따른 비성장속도의 포도당에 대한 Monod 속도식을 제안하고 그에 필요 한 매개변수들을 구하였다. 고정화 배양이 현탁배양 에 비해 높은 ${\mu}m$와 낮은 Km 값을 갖는 것으로 나 타났는데 이는 고정화 균체의 우수한 활성과 기질에 대한 높은 친화도에 기 인한 것으로 보인다. 고정상 발효의 경우, 구한 매개변수들을 담체내에서의 물질 전달 및 반응속도의 정도를 나타내는 효율인자 값을 계산하는데 이용하였다. 중요한 고정화 공정변수인 담체크기, 균체부하의 정도가 기질의 확산저항에 미 치는 영향을 고려하여 효율인자값을 계산한 결과, 적절한 담체의 크기는 반경 $100 ~ 500{\mu}m$로 나타났 다. 고정화세포배양시 담체내의 균체의 균일한 분포 및 활성도의 유지를 위해서, 적정한 담체입자크기를 결정한 후 균체부하량을 조절하여 고정화 공정을 운 영하는 것이 중요한 것요로 판명되었다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권2호
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• pp.99-105
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• 2000

Cell-Cell interaction and the extracellular matrix (ECM) are belisved to play essential roles during in vitro culturing of primary hepatocytes in the control of differentiation and in the maintenance of tissue spcific functions. The objective of this study was to examine the effects of degree of cell-cell contact (DCC) on liver sperific function of rat promary hepatocytes. Hepatocyte aggregates with various with various degrees of cell-cell contantact, I. e., dispersed cell, longish aggregate, rugged aggregate, and smooth spheroid were obtained at 1, 5-6, 15-20, and 36-48 hrs, respectively in suspension cultures grown in spinner flasks embedded in Caalginate bead and collagen gel in order. The may result from mass transfer limitation and shear damage caused by agitation during aggregation. The rugged aggregate showed a higer viability and albumin secretion rate than the dispersed cells or the other aggregates. This result indicates the possible enhancement of a bioartificial liver's (BAL) performance using primary hepatocytes and the reduction in time to prepare a BAL through optimization of the immobilization time.