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Flexsafe® 일회용 Bag 에는 소용량의 BIOSTAT® RM Rocker 에서 사용하는 Flexsafe® RM 일회용 Bag 과
대용량의 BIOSTAT STR® stirred-tank bioreactor 에서 사용하는 Flexsafe STR® 일회용 Bag 두 종류가 있다. |
Process Verification
1,000 Liter fed-batch 생산 공정을 위해 모두 6 단계의 consecutive cell-expansion step 을 거치는 seed train 을 진행하였으며
(Figure 1) 각 단계의 inoculum cell density 는 0.2 x 10^6 cells/ml 로 하였다.
1,000 Liter 생산 공정을 위해 0.2 x 10^6 cells/ml cell density 의 inoculum 을 100 Liter 넣고 3일 동안 batch phase 로 배양하였으며 배양조건은 Table 1 과 같다.
Superior Biological Performance at All Scales
50 Liter Flexsafe STR Bag 과 1000 Liter Flexsafe STR Bag 그리고 BIOSTAT B 5 Liter glass vessel 의 high-cell-density fed batch process 를 비교한 결과
viable cell density (VCD) 와 viability 가 표준편차 범위내에서 거의 유사한 그래프를 나타내었다 (Figure 2).
특히 3가지 cell culture 모두 배양 후 9일 째 되던 날 97% 이상의 cell viability 그리고 VCD 최대치가 28 x 10^6 cells/ml 로 나타났다.
이 결과로서 우리는 일회용 Flexsafe Bag 의 cell growth 는 전통적인 glass vessel 에서의 결과와 동일하다는 것을 알 수 있다.
각 sample 에서 생산된 Monoclonal Antibody 의 titer 를 분석해 본 결과 3가지 sample 모두 표준편차 내에서 거의 동일한
IgG1 titer 를 생산하였다 (Figure 3). 특히 1000 L scale 에서는 7.8g/L, 50 L scale 에서는 8.2g/L 의 McAb titer 를 생산하였다.
생산된 McAb 의 purity 를 확인하기 위해 1000-L high-cell-density fed-batch 를 SDS-PAGE 분석한 결과 IgG1 control 과 동일하게
~25kDa 과 50 kDa 사이 에서 band 가 나타났으며 특히 다른 원하지 않는 band 가 나타나지 않은 것으로 보아 Flexsafe Bag 에서
세포배양에 negative effect 를 끼칠 가능성이 있는 용출물질이 생성하지 않았다는 것을 알 수 있었다 (Figure 4).
Fed-batch run 동안의 glucose 농도는 3g/L 이상, lactate 는 2g/L 이하를 유지 하였고
Osmolality (삼투압몰농도) 는 300-470 mOsmol/kg 으로 나타났는데 이 수치들은 모두 표준 수치 범위내에 들었다 (Figure 5).
이 결과들로 부터 우리는 일회용 Flexsafe Bag 은 전통적인 glass vessel 에서의 세포배양 결과와 동일하다는 것을 확인할 수 있다.
Successful Control of Critical Process Parameters
일회용 광화학적 probe 를 이용하여 산소 농도를 조절하는 방식을 채택하고 있는 1000 L high-cell-density fed-batch 전체 공정에서
pO2 가 60% 10% 로 조절 되었으며 (Figure 6) 또한 일회용 pH probe 를 이용하는 pH 조절도 pH 가 7.15 로 전 공정을 통해 잘 조절되었다.
이 결과로서 우리는 일회용 O2, pH probe 도 산소농도유지와 pH 조절에 매우 효율적이라는 것을 알 수 있다.
Conclusion
일회용 세포배양용 bag 인 50 L 용량과 1000 L 용량의 Flexsafe STR Bag 과 전통적인 5 L 용량의 glass vessel 의 성능을 CHO cell 의 McAb 생산시스템을 이용하여
비교 테스트 한 결과 viability, viable cell density 가 동일하였고 monoclonal antibody 생산효율도 동일하였으며 O2 와 pH 등의 조절도 모두 효율적으로 이루어지고 있음을 확인하였다.
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