1. 작업 전 준비
1. 세척과 소독
분해 세척: 반응기 각 부품 (탱크, 파이프, 전극 등) 을 분해한 후 각각 세정제와 1% 수산화나트륨 용액에 담가 세척하고 순화수로 10회 이상 씻는다.
소독처리: 세척후의 부품은 소독액 (비례에 따라 희석) 으로 30분 동안 담그고 말린후 직접 표면에 접촉하지 않도록 해야 한다.
센서 유지 보수: pH 전극은 포화 KCl 용액에 담그고, 용산소 (DO) 전극은 전해액을 교체하고 기포를 제거하며, 6시간 이상 극화한다.
2. 탱크 조립
밀봉 설치: 탱크 뚜껑을 탱크 받침대에 맞추고, 내부 6각 공구로 대각으로 나사를 고르게 조여 밀봉성을 확보한다.
파이프 로드 연결: 실리콘 파이프나 빠른 이음매를 통해 보충병, 배기병, 샘플링 병 등을 연결하고, 전극은 대응 인터페이스에 삽입한 후 수동으로 조인다.
2. 탱크에 올라가 조작한다
1. 세포 접종
미리 배양된 세포현액을 골고루 섞은 뒤 계수해 접종병으로 옮기고 반응기 진액관 무균과 연결한다.
압축공기를 사용하여 세포의 액체를 반응기에 눌러 세포가 침강하여 뭉치지 않도록 한다.
2. 매개변수 초기화
환경설정: 온도는 37 ℃ (포유동물세포), 용산소 40%, pH 7.0 정도로 설정하고 제어판을 통해 자동으로 조절한다.
보충재료와 통기: 연동펌프는 보액속도를 제어하고 공기흡입시스템은 산소압력을 0.1MPa로 조절하여 용산소의 안정을 확보한다.
3. 배양과정통제
1. 동적 모니터링
센서 연동: 온도, pH, DO 등 매개변수를 실시간으로 모니터링하고, 컨트롤러는 자동으로 믹서 속도 (100~300rpm) 와 보충재 속도를 조절한다.
온라인 샘플링: 24시간마다 샘플링하여 세포 밀도와 대사 상태를 측정하고, 샘플링 후 파이프라인 끝에 75% 의 알코올이 침입되어 오염을 방지한다.
2. 오염 예방 통제
조작 전 과정은 무균 환경을 유지하고 화염으로 연결구를 소독하여 외부의 불순물이 들어오지 않도록 한다.
4. 하단 탱크 조작과 유지 보수
1. 배양을 중지하다
자동 제어 모듈을 끄고 압축 공기를 통해 배양액을 폐액통에 배출하고 전극 연결을 끊는다.
2. 세척과 저장
탱크 부품을 분해하고 순화수로 씻은 후 0.1M NaOH 용액에 담가 밤을 새워 생물 잔류를 완전히 제거한다.
건조 후 통풍구에 보관하고 전극은 전용 포장함에 따로 보관한다.
5. 관건적인 주의사항
1. 밀봉성 검사: 조립 후 압력 테스트를 진행하여 배양 과정에서 누출되지 않도록 해야 한다.
2. 매개변수 교정: 매번 사용하기 전에 pH와 DO 전극을 교정하여 데이터의 정확성을 확보해야 한다.
3. 규모 확대: 일정한 통기 부피와 액체 부피비 (VVM) 를 준수하여 용산소 전달 효율의 일치를 보장한다.
이상의 절차를 통해 스테인리스강 세포 생물 반응기는 실험실에서 중간 시험 규모까지의 안정적인 세포 배양을 실현할 수 있으며, 항체 생산, 백신 개발 등 고정밀 생물 공정에 적용된다.