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包覆固定化技術在動物細胞培養製造程序上具有增進細胞高密度生長及保護細胞免受 剪應力之傷害之優點。本研究首先求取Mo12融合瘤細胞(Mo12 hybridoma)之動 力學常數。再以褐藻膠(Alginate)及聚-L-離胺酸(Poly-L-lysine)作為包覆材 料,將MO12融合瘤細胞包覆固定化於直徑0.2㎝之膠化顆粒中,以含5%血清之 F 12培養基於高10㎝,直徑1.5㎝之固定床中培養。以體積流率5.46 ml / min的進料速率,可能得到達4.4×10 7細胞/ml濃度。遠比懸浮培養所能達 到的最高濃度2×106 細胞/ml,高上好幾倍,這對單株抗體的生產相當有利再以 程式模擬此系統作為進一放大的參考。在懸浮培養中所求得之動力學係數有銨離子抑 抑制常數12mM,乳酸抑制常數90mM,所以這兩種抑制因子在正常情況下影響不大 而乳酸及銨離子的生產速率對葡萄糖的消耗速率比Y1/g 為1.756mmol/mmol, Ya/g為0.46mmol/mmol,而Yx/g 為2.6×108 cell/mmol。Monod常數 Ks 為4.99mM,最大比長速率μmax 為0.0912hr-1。抗體比生產速則為 4∼6μg/108 cell hr。 生固定床中乳酸及銨離子的生產速率對葡萄糖的消耗速率比Y1/s 為1.073mmol /mmol,Ya/g 為1.00mmol/mmol,抗體比生產速則為7.5μg/10 cell hr。 然而培養基儲糟中的葡萄糖、乳酸、銨離子並未達會抑制細胞的濃度且固定床進出 口處之葡萄糖、乳酸、銨離子濃度差亦不大,所以必有未知的抑制因子存在;使得細 胞無法經續成長。且由動力學常數的差異;亦可知細胞代謝有所不同。由實驗結果亦 可知氧在固定床中之消耗量不大,只要儲糟溶氧濃度在5ppm 以上即可不通氣,以避 免泡沬之產生。由數值模擬結果顥示; 氧在固定床高度上之梯度不大, 但顆粒內部則 有相當之梯度存在。因此顆粒中心的氧或其他養分及廢物之質傳阻力可能是細胞大多 聚集在包覆顆粒表層附近的原因。
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