사례 연구: 접선유동여과(TFF)와 Repligen

현재와 미래의 바이오 여과 요구사항을 만족시키다

생화학과 생체분자의 생산에 있어서 연구 단계에서 생산 단계까지 사용되는 주요한 기술 중 하나는 접선유동여과입니다.

Partnered with Repligen on Custom OEM Pump TFF Filtration System

접선유동여과 (TFF), 다른 이름으로는 십자류 여과방식이라고도 불리는 이 기법은다공성 필터 혹은 막의 표면의 접선 방향으로 유체를 이동시킵니다. 막의 구멍 크기보다 큰 입자는 흐름 경로에 남아 있고, 그보다 작은 입자는 막을 넘어 이동합니다. 이 여과 방식은 수율이 좋고, 액체를 여과재를 수직 방향으로 강제로 통과시키는 전여과방식과 비교했을 때 필터 및 막의 수명이 더 길게 유지됩니다. TFF는 다음과 같은 다양한 여과 사례에 사용됩니다.

  • 바이오 제제 및 분석 입자의 정제 및 농축
  • 염 제거
  • 사용 지점에서의 물 여과
  • 배양 배지의 냉온 살균
  • 단백질 정제 및 농축
  • 바이러스 제거 및 농축
  • 용해물 투명화
  • 생물 반응 장치 관류
  • 전세포 희석여과

가장 작은 한외여과 규모이건, 그보다는 큰 마이크로여과 규모이건, 혹은 그 사이 어딘가이건 상관없이 액체를 처리하는 많은 제약회사, 바이오 기술 회사, 심지어는 그보다 작은 R&D 연구실에서도 공정에 TFF를 사용하고 있습니다.

TFF 시장에서 전체 시스템과 고유한 여과막 매질을 제조하는 선두 제조기업 중 하나는 캘리포니아 로스앤젤레스에 본사를 두고 있는 Repligen입니다. 지난 15년 동안 Repligen은 Masterflex® 과 함께 협업해 해당 회사의 시스템에 통합된 연동 펌프 하드웨어를 구매해 왔습니다.

문제

Repligen이 현재 생산하고 있는 현대적인 TFF의 디자인 원형은 2004년으로 거슬러 올라갑니다. 당시 이미 여과 제품으로 잘 알려져 있던 Repligen은 펌프를 통합한 TFF 기반 모니터링 시스템을 등록 상표로 개발하고자 하는 결정을 내렸습니다. 그들은 또한 고객들이 시스템을 사용하게 될 방법 때문에 전체 유체 경로를 가능한 한 많이 일회용으로, 쉽게 멸균시킬 수 있도록 만드는 것이 중요하다는 사실을 알고 있었습니다. 이는 즉 이들의 시스템에 사용할 수 있는 최고의 펌프는 연동 펌프라는 것을 의미했으며, 그들은 연동 펌프를 스스로 만들 기술을 보유하고 있지 않았습니다.

Repligen의 회장 Tony MacDonald가 말하듯이 말입니다. “저희는 시장에 출시된 제품들 중 가장 경제적이고 가장 완전한 시스템을 개발하고 싶었습니다.” 실제로 이들의 목표는 필요한 하드웨어, 즉 장비, 배관, 피팅과 액세서리를 포함한 완전한 시스템을 만들어 내 경쟁자들 사이에서 눈에 띄이는 것이었습니다. “박스를 열기만 하면” 완성할 수 있는 시스템은 고객들이 자신들의 새로운 장비를 설치한 직후 그 장비를 사용할 수 있도록 해 줄 것이었습니다.

“그렇지만, 개발 초기부터 우리 모두는 회사를 펌프 회사로 만들고 싶지는 않다는 것을 알고 있었습니다”라고 MacDonald는 말합니다. 그에 따라서 Repligen은 자신들이 필요로 하는 커스텀 펌프를 개발하기 위해 파트너십을 맺을 수 있는 펌프 제조사를 찾아야 했습니다.

솔루션

Repligen이 접근한 첫 번째 회사는 그들이 필요로 했던 커스터마이징된 펌프 솔루션을 만들기 위해 그들과 파트십을 맺고 싶지 않아했습니다. 바로 그때 이들은 Masterflex로 왔고, 자신들의 요구사항을 만족시킬 수 있는 공급업자를 찾게 되었습니다.

“Masterflex는 저희의 사업을 성공으로 이끌 제품군을 가지고 있었습니다”라고 MacDonald는 말합니다. “초기부터 이들은 흔쾌히 저희들의 요구사항에 맞게 펌프를 조정해 주었지요. 수 년에 걸처 Masterflex는 펌프의 포장, 펌웨어, 제어 소프트웨어, 심지어는 헤드와 드라이브의 색깔까지도 변경해 주었습니다. 이들은 저희가 공급자에게 찾던 모든 자질들을 가지고 있었으며, 오늘날 저희 제품군의 대부분을 이루고 있는 시스템을 성공적으로 개발하고 출시하는 데에 떼놓을 수 없는 존재였습니다!”

결과

Custom OEM Pump TFF Filtration System

10년 이상의 성공적인 판매 신화를 가진 Repligen은 저렴한 자동화 솔루션의 한계에 도전해 왔습니다. Repligen은 미래에도 더 발전한 상태이면서도 여전히 접근하기 쉬운 여과 기반 기술에 대한 강력한 수요가 있을 것이라 예측하고 있습니다. 시스템 유체 경로가 점점 더 폐기 가능성 분야에 집중하는 추세이고, 단백질의 분리에 크기 배제 크로마토그래피 대신 TFF 기술을 사용하는 것에 대한 관심이 증가하면서, 미래의 시스템은 현재의 시스템과는 다른 형태를 하고 있을 가능성이 높습니다. 그럼에도 불구하고 Repligen과 그 주요 공급업체 파트너인 Masterflex와 같은 기업은 TFF 시장이 필연적으로 확대되며 그러한 요구를 만족시키기 위한 대비를 해 나가고 있습니다.

Repligen의 TFF 시스템에 대해 더 자세히 알고 싶으시다면 www.repligen.com 을 방문하거나 customerservice@repligen.com로 이메일을 보내 주시기 바랍니다.

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