Perpustakaan Digital ITB

Sel Chinese Hamster Ovary (CHO) merupakan sel mamalia yang paling umum digunakan untuk produksi protein terapeutik komersial berskala besar. Sel CHO memiliki karakteristik mampu mengkonsumsi glutamin dengan cepat. Namun, secara bersamaan juga dapat memproduksi amonia. Disamping itu, permintaan produksi biofarmasi meningkat setiap tahunnya, dan pasar global biofarmasi diproyeksikan mencapai 526 milyar USD pada tahun 2025. Hal ini mendorong industri untuk melakukan strategi memaksimalkan produktivitas dan kualitas produk. Pemodelan dapat menjadi solusi sebagai basis awal dalam menentukan strategi optimasi proses dengan mengkuantifikasi perilaku metabolisme dan pertumbuhan ke dalam model matematis. Penelitian ini bertujuan untuk membangun dan menyelesaikan model metabolic flux analysis (MFA) dan model unstructured-unsegregated sel CHO menggunakan piranti lunak Matlab, Sistem persamaan diferensial biasa (ordinary differential equations) pada kedua jenis model matematis diselesaikan dengan menggunakan metode runge-kutta orde 4. Estimasi parameter kinetik model unstructured menggunakan metode curve fitting, serta validasi model dengan uji koefisien determinasi (R2) dan uji chi square. Hasil penelitian menunjukan model metabolik mampu menggambarkan dinamika senyawa metabolit intraseluler, model unstructured mampu menggambarkan profil pertumbuhan sel, konsumsi glutamin, dan pembentukan amonia. Model unstructured kinetik monod memperoleh nilai parameter ?max sebesar 0.0642 jam- 1; Ks sebesar 3.8644 mM; Yxs sebesar 0.8173; ? sebesar 2.2572; dan ? sebesar - 0.0212. Model MFA dan unstructured kinetik monod dapat diterima dengan nilai rata-rata R2 diatas 0,9. Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan model MFA mampu merepresentasikan konsentrasi metabolit intraseluler selama proses kultur dan model unstructured mampu menggambarkan secara sederhana profil pertumbuhan sel dengan substrat pembatas glutamin. Kedua model tersebut dapat digunakan sebagai basis awal optimasi pertumbuhan sel CHO.