해양 생물기반 소태아혈청(FBS) 대체 serum free 바이오소재 원천기술개발

Abstract

1. 연구의 목적 및 내용 ○ 해양스피룰리나 활용 스피룰리나 동물세포 배양액(Spirulina Animal Cell Culture Solution, SACCS) 개발 및 세포주 배양평가 - 해양 스피룰리나 활용 FBS 대체 동물세포 배양액 제조법 개발 - FBS 대체 SACCS 배양액의 세포 배양 및 FBS 대체비율 평가 - SACCS 활용 어류백신 세포주 2종 대상 10세대 배양 - SACCS 적응 어류백신 세포주 1종의 전사체 및 단백체 분석 - SACCS 활용 2종의 항체 생산 세포주 10세대 계대 배양 - SACCS 적응 항체 생산 세포주 유래 항체의 품질확인 - 줄기세포 4종 대상 SACCS 활용 10세대 배양 및 FBS 대체비율 평가 - PDLSC의 골분화 관련 유전체와 단백체 발현 비교를 통한 FBS 대체 가능성 평가

2. 연구개발성과 가. FBS 대체 소재 SACCS (Spirulina Animal Cell Culture Solution) 개발 ○ 광생물배양기(PBR, Photobioreactor)를 이용한 원료 생산 및 배양기 scale-up ○ SACCS 제조 및 안전성 평가: 오염원 불검출 확인 ○ SACCS의 특허출원 완료(‘17.02) 및 PCT 출원(’17.05) ○ SACCS의 소태아혈청(FBS) 대체 가능성 평가 - 8종 세포주 대상 10세대 배양 결과, SACCS의 FBS 대체 가능성 확인 - SACCS 적응 세포주 대상 분자생물학적 평가(대사물질, 세포주기 및 세포사멸 분석) - SACCS의 FBS 대체 능력 기전 연구를 위한 H460 세포주의 전사체 및 단백체 분석 - SACCS 소재 분석에 따른 후보 지표물질 확인 - SACCS의 FBS 대체 효능 증대를 위한 가수분해물 공정 개발 ○ 후속연구 2건, 기술이전 1건 및 연구소기업 1건을 통한 SACCS의 산업화 추진 나. SACCS 활용 어류백신생산 세포주의 배양 ○ SACCS 활용 어류백신 세포주 2종 세포주 10세대 배양 완료 ○ SACCS 적응 어류백신 세포주 1종의 전사체 및 단백체 분석 완료\ 다. SACCS 활용 바이오산업 CHO 세포주의 배양 ○ SACCS 활용 2종의 항체 생산 세포주 10세대 계대 배양 완료 ○ SACCS 활용 FBS 70%이상 대체 조건에서 컨트롤 대비 유사한 단위세포당 항체생산성 확인, 당사슬 확인 및 무혈청배지 첨가제로의 활용 가능성 확인 라. SACCS 활용 줄기세포 배양 및 분화 배지 연구 ○ 줄기세포 4종 대상 SACCS 활용 10세대 배양 완료 및 2종 줄기세포 선정 ○ 줄기세포 2종(ADSC, PDLSC) 대상 SACCS의 FBS 30% 대체 10세대 배양 ○ SACCS 적응 줄기세포 2종 대상 분화 유도 후 골분화능, 골분화 유전체 및 단백체 비교 확인

3. 연구개발성과의 활용계획 (기대효과) ○ 세계적 수준의 핵심원천기술 확보 가능 - 해양생물 소재 분야의 획기적인 패러다임 제시 및 세계적 연구분야 선도 ○ FBS 문제점에 대한 친환경적 해결방안 제시 - FBS의 비환경･비윤리･고비용 및 희소성 문제점을 친환경적으로 해결 ○ 높은 산업적 파급력에 따른 국가 연구수준 도약 - 08‘ FBS 시장 규모 기준으로 연간 7천억 원 이상의 수익 창출가능