관류 세포배양 (Perfusion Cell Culture)
한 줄 정의: 세포는 생물반응기 내에 유지한 채 신선한 배지를 지속적으로 공급하고 노폐물이 섞인 배지를 동시에 제거하는 연속식 세포배양 방식입니다.
쉽게 풀면
관류배양은 수족관 물을 계속 갈아주는 여과 시스템과 비슷합니다. 세포는 반응기 안에 그대로 머물게 하면서, 오래된 배지는 걸러내고 새 배지를 계속 흘려 넣어줍니다. 그 결과 세포는 신선한 영양분을 끊임없이 공급받고 노폐물에 시달리지 않아, 좁은 공간에서도 매우 높은 밀도로 오랫동안 자랄 수 있습니다.
왜 중요한가
제한된 반응기 부피로 높은 세포 밀도와 장기간 안정적인 생산을 가능하게 해 생산 효율을 높일 수 있어, 바이오공정공학에서 고농도 세포 배양 및 연속 생산 공정의 핵심 전략으로 다뤄집니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"The perfusion bioreactor maintained viable cell densities exceeding those achievable in fed-batch mode."
관류 생물반응기가 유가식 배양보다 더 높은 생존 세포 밀도를 유지했다는 뜻입니다.
"Cell retention was achieved using an alternating tangential flow filtration device integrated into the perfusion loop."
관류 순환계에 통합된 교대접선흐름여과 장치를 이용해 세포를 반응기 안에 유지시켰다는 의미입니다.
조금 더 깊게 보면
세포를 반응기 안에 남기고 배지만 교체하기 위해 스핀 필터, 접선흐름여과(TFF), 교대접선흐름여과(ATF) 등 다양한 세포 유지 장치가 사용됩니다. 이 방식은 회분식이나 유가식에 비해 반응기 부피당 생산성을 크게 높일 수 있는 경우가 많습니다.
주의할 점
연속적인 배지 소모량이 많고 세포 유지 장치의 막힘이나 오염 위험 관리가 필요해, 유가식보다 공정 관리 복잡도와 운영 비용이 높아질 수 있습니다.