배양육을 저렴하게 만드는 데 있어 발판 비용은 가장 큰 장애물 중 하나입니다. 현재 발판은 생산 비용의 큰 부분을 차지하며, 배양육의 가격은 약 £50/kg인 반면, 일반 소고기는 킬로그램당 몇 파운드에 불과합니다. 이 기사는 재료 선택, 생산 공정, 더 스마트한 조달 방법에 중점을 두어 발판 비용을 절감하는 방법을 탐구합니다.
주요 요점:
- 높은 비용: 발판은 식용 가능하고, 식품 안전하며, 기계적으로 적합해야 하므로 저렴한 재료 선택이 제한됩니다.
- 재료 혁신: 옥수수 껍질과 잭프루트 껍질과 같은 농업 부산물은 가능성을 보여주며, 생의학 등급 발판의 £63/kg에 비해 £1/kg 미만의 비용이 듭니다.
- 효율적인 생산: 간소화된 탈세포화 및 최적화된 전기방사와 같은 기술은 폐기물과 에너지 사용을 줄일 수 있습니다.
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조달 플랫폼:
Cellbase 와 같은 도구는 소싱을 간소화하여 비용 효율적이고 식품 등급의 스캐폴드 재료를 제공합니다.
더 저렴한 재료에 집중하고 제조 방법을 개선하며 조달을 중앙 집중화함으로써 기업은 스캐폴드 비용을 낮추고 배양육을 기존 육류와의 가격 균형에 더 가깝게 만들 수 있습니다.
Dr. Glenn Gaudette: 배양육을 위한 스캐폴드로 탈세포화된 시금치 사용
스캐폴드 재료 비용을 좌우하는 요소
스캐폴드 비용 비교: 전통적인 재료 대 식물 기반 재료 (배양육용)
재료 구성 및 생체 적합성 요구 사항
배양육을 위한 스캐폴드를 만드는 것은 재료 비용에 크게 영향을 미치는 고유한 과제를 수반합니다.생물의학 분야에서 사용되는 스캐폴드와 달리, 이들은 세 가지 요구 사항을 충족해야 합니다: 식용 가능하고, 섭취에 안전하며, 세포 부착, 성장 및 분화를 지원할 수 있어야 합니다. 그뿐만 아니라, 무해한 부산물로 분해되어야 합니다. 이러한 요구 사항의 조합은 다른 산업에서 사용할 수 있는 광범위한 재료 옵션에 비해 선택의 폭을 좁힙니다 [1].
식품 등급의 순도와 추적 가능성에 대한 강조는 또 다른 비용을 추가합니다. 콜라겐과 젤라틴과 같은 동물 유래 재료는 세포 부착에 매우 효과적이지만, 복잡한 추출 및 정제 과정과 엄격한 규제 요구 사항으로 인해 비용이 더 높습니다. 이러한 재료는 또한 병원체 위험을 완화하기 위한 엄격한 추적 시스템이 필요하여 품질 보증 비용을 더욱 증가시킵니다 [5][11].반면에, 곡물, 해조류 또는 균류에서 추출한 단백질과 같은 식물 기반 대안은 특히 농업 또는 식품 가공 부산물에서 얻을 때 더 저렴한 경우가 많습니다. 그러나 이러한 재료는 동물 유래 옵션과 동일한 생물활성을 달성하기 위해 표면 코팅 또는 기능화와 같은 추가 처리가 필요할 수 있습니다 [3][6][11].
배양육의 기계적 특성 요구 사항을 충족하는 것은 또 다른 복잡성을 더합니다. 스캐폴드는 강성, 다공성 및 제어된 분해 속도와 같은 특정 특성을 제공해야 합니다. 전체 절단 제품의 경우 근육과 같은 질감을 복제해야 하며 세포 방향을 안내하기 위해 이방성 섬유 정렬이 필요할 수 있습니다. 이러한 기술 표준을 달성하는 것은 종종 복잡하고 비용이 많이 드는 제작 방법을 포함합니다.결과적으로, 더 저렴하고 덜 발전된 재료는 소비자가 고기에서 기대하는 감각적 품질을 제공하지 못하는 경우가 많습니다 [1][6].
이러한 엄격한 재료 요구 사항은 선택의 범위를 제한할 뿐만 아니라 아래에서 논의된 바와 같이 생산 비용 증가에도 기여합니다.
스캐폴드의 높은 생산 비용
고성능 스캐폴드를 생산하는 데 사용되는 제조 공정은 비용의 주요 요인입니다. 전기방사는 나노섬유 스캐폴드를 만드는 데 널리 사용되는 방법으로, 고전압 장비, 정밀한 환경 제어, 느린 증착 속도가 필요합니다. 또한, 이 과정은 용매 처리 및 회수 시스템을 포함하며, 이는 자본 및 운영 비용을 증가시킵니다 [5][6].
마찬가지로, 3D 프린팅 및 바이오프린팅 기술도 자체적인 비용 문제를 가지고 있습니다.이러한 문제에는 비싼 프린터 하드웨어, 독점적인 바이오잉크, 복잡한 디자인에 대한 제한된 처리량, 그리고 상당한 노동 요구 사항이 포함됩니다 [5][6].
또 다른 유망하지만 여전히 비용이 많이 드는 방법은 탈세포화로, 식물 또는 동물 조직에서 세포 물질을 제거하는 것을 포함합니다. 옥수수 껍질이나 잭프루트 껍질과 같은 재료를 사용할 수 있지만, 이 과정은 세척, 화학 처리 및 긴 처리 시간이 필요합니다. 식물 기반 탈세포화는 간단한 세제 프로토콜을 사용할 때 비교적 저렴할 수 있지만, 확장하려면 교반 탱크, 여과 시스템 및 폐기물 처리 시설과 같은 장비에 대한 투자가 필요합니다. 식품 등급 또는 HACCP 준수 시스템을 모니터링하고 유지하는 데 드는 인건비도 생산 비용에 상당히 추가됩니다 [3][5].
이러한 제조 복잡성은 왜 스캐폴드 생산이 여전히 비용이 많이 드는 작업인지 강조합니다.
스캐폴드 비용 절감을 위한 실용적인 전략
대량 구매 및 공급업체 협상
스캐폴드 재료를 대량으로 구매하면 규모의 경제 덕분에 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 대량 주문은 종종 단위당 가격을 20-50%까지 낮추며, 배양육 생산에 필요한 생체 적합성을 유지합니다 [2][4]. 공급업체와 장기적인 관계를 구축하고 볼륨 기반 계약을 체결하면 추가적인 절감 효과를 얻을 수 있습니다.
협상 시, 100kg 이상의 주문에 대해 10% 할인과 같은 계층화된 가격을 요청하거나 성장 배지와 같은 필수품과 스캐폴드 재료를 묶어서 구매하는 것이 가치가 있습니다 [2][4].공급업체와의 직접적인 파트너십은 특정 요구에 맞춘 맞춤형 제형을 제공할 수 있으며, 이는 종종 표준 기성품 옵션보다 저렴한 비용으로 제공됩니다. 이러한 협상된 절감은 개선된 생산 공정을 통해 추가 비용 절감을 위한 견고한 기반을 만듭니다.
비계 생산의 프로세스 최적화
생산 공정을 간소화하면 재료 낭비와 에너지 사용을 줄여 비용을 절감할 수 있습니다. 예를 들어, 최적화된 전기방사 기술은 생산 시간을 30–40% 단축하고 섬유 균일성을 향상시키며 비용을 절감할 수 있습니다 [2][7]. 실질적인 단계로는 전압 및 유량과 같은 제어 자동화, 생산 중 용매 재활용, 실험실에서 대규모 제조로 확장하기 전에 효율성을 식별하기 위한 계산 모델링 사용이 포함됩니다.
식물 기반 비계의 경우, 간소화된 세포 제거 방법은 더욱 많은 절감을 제공합니다.일반적인 세제인 SDS를 24-48시간 동안 사용하여 옥수수 껍질이나 잭프루트 껍질과 같은 재료를 처리할 수 있으며, 이는 표준 생의학 스캐폴드의 약 £63/kg에 비해 kg당 £1 미만의 비용으로 처리할 수 있습니다 [3]. 이러한 세제는 이미 식품 및 제약 사용에 승인되어 있어 검증 비용을 낮추면서도 생체 반응기에서 소 근육 세포 성장과 비드 간 세포 전이를 지원하는 식용 스캐폴드를 생산할 수 있습니다 [3]. 비용 절감은 또한 지속 가능한 관행과 일치하는 혁신적이고 저렴한 재료를 사용함으로써 이루어집니다.
저비용 스캐폴드를 위한 재료 혁신
새로운 재료는 스캐폴드 생산에서 극적인 비용 절감을 가능하게 하고 있습니다. 유망한 분야 중 하나는 농업 폐기물 스트림의 사용입니다. 예를 들어, 세포 제거된 옥수수 껍질과 잭프루트 껍질은 근육 조직을 밀접하게 닮은 이방성 구조를 제공합니다.특히 잭프루트는 소 조직과 유사한 기계적 특성을 가지고 있으며 강력한 세포 성장을 지원합니다. 실험 결과, 잭프루트 스캐폴드에서 소 위성 세포의 단백질 수율은 그램당 11.45 ± 2.24 µg/µL 용해액, 조류 세포의 경우 그램당 12.90 ± 1.99 µg/µL 용해액으로 나타났습니다 [3]. 킬로그램당 £1 미만의 가격으로, 이러한 재료는 전통적인 소고기와 경쟁하기 위해 필요한 킬로그램당 £2 목표에 더 가까워지게 합니다 [3].
식물 기반 옵션을 넘어, 곡물 폐기물로 만든 3D 프린팅 가능한 잉크는 식용 스캐폴드를 직접 인쇄할 수 있게 합니다 [9]. 이 접근 방식은 저가의 부산물을 고가의 재료로 전환하면서 배양육 생산의 지속 가능성을 향상시킵니다.동물 유래 생체 재료에서 식물, 균류 또는 조류 생체 고분자로의 전환은 확장성을 개선하고 규제 문제를 해결합니다 [10][11]. 예를 들어,
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비용 효율성을 위한 전문화된 마켓플레이스 사용
전문화된 마켓플레이스는 생산 방법과 재료 선택의 발전을 보완하여 비용 효율성을 향상시키는 중요한 도구가 되고 있습니다.
어떻게 Cellbase 스캐폴드 조달을 지원하는가
영국의 배양육 회사들은 종종 단편화된 공급망과 식품 생산을 위해 설계되지 않은 생의학 등급 스캐폴드의 높은 비용으로 어려움을 겪습니다. 표준 실험실 카탈로그는 식품 등급 인증, 식용 가능성 및 규제 준수와 같은 필수 세부 정보를 거의 제공하지 않습니다. 이는 조달 팀이 여러 공급업체와 가격을 비교하고 협상하는 데 상당한 시간을 소비하게 하여 비효율적이고 자원 집약적인 프로세스를 초래합니다.
이러한 조달 활동을 중앙 집중화함으로써 기업은 부티크, 소량 제품에 의존하는 것에서 벗어나 대규모로 비용 효율적인 식품 등급 스캐폴드 라인 또는 식물 유래 옵션을 채택할 수 있습니다.여러 제안을 나란히 비교할 수 있는 능력은 구매자가 킬로그램당 또는 제곱미터당 측정된 더 나은 가격을 확보할 수 있도록 보장합니다. 또한, 다양한 단계 - 연구개발, 파일럿 프로젝트, 초기 상업 생산 - 에 걸쳐 수요를 통합하면 개별 공급업체와 거래할 때 달성하기 어려운 대량 할인 및 프레임워크 계약을 협상하기가 더 쉬워집니다. 이 간소화된 접근 방식은 기업이 명확한 비용 절감을 달성하는 데 도움을 줍니다.
전문 마켓플레이스를 사용하는 이점
비용 이점 외에도,
플랫폼의 배양육에 대한 집중은 식물 기반, 농업 폐기물 유래, 또는 질감이 있는 식용 스캐폴드와 같은 혁신적이고 식품 지향적인 재료를 강조한다는 것을 의미합니다. 예를 들어, 구조화된 소고기 유사체를 개발하는 R&D 팀은
시간이 지남에 따라 플랫폼을 통해 제공되는 구매 데이터와 시장 통찰력은 기업이 다양한 스캐폴드 유형의 가격 동향을 추적할 수 있도록 도와주며, 특정 기술이 상업적 확장을 위해 더 저렴해질 시기를 예측할 수 있게 합니다. 또한, 공급업체의 성과를 모니터링함으로써 - 예를 들어, 배송 신뢰성, 품질 일관성, 응답성 - 생산자는 지연이나 품질 문제와 같은 위험과 숨겨진 비용을 최소화하는 공급업체를 우선시할 수 있습니다. 이러한 수준의 효율성은 배양육 부문에서 전체 생산 비용을 줄이는 데 핵심입니다.
결론
배양육 생산에서 스캐폴드 비용을 절감하는 것은 세 가지 주요 전략에 달려 있습니다: 소재 혁신, 공정 최적화, 그리고 더 스마트한 조달 방법. 유망한 접근 방식 중 하나는 비용이 많이 드는 생의학 등급의 소재에서 옥수수 껍질이나 잭프루트 껍질과 같은 농업 부산물로 만든 식용 식물 기반 스캐폴드로 전환하는 것입니다.이러한 대안은 전통적인 콜라겐 스캐폴드보다 비용이 훨씬 적게 들 뿐만 아니라 제거 단계를 없애 생산을 단순화하여 처리 비용을 줄입니다[3][10].
생산 공정의 발전도 마찬가지로 중요합니다. 탈세포화 방법을 최적화하고, 제어된 방출을 가진 성장 인자를 사용하며, 효율적인 바이오리액터 시스템을 통해 생산을 확장하면 극적인 비용 절감이 가능합니다 - 일부 방법은 최대 95%의 비용 절감을 달성했습니다[2][3]. 공급업체들은 이미 진전을 이루고 있으며, 스캐폴드 비용이 배양육 1킬로그램당 €1 이하로 떨어질 것으로 예상됩니다[8].
또한,
자주 묻는 질문
옥수수 껍질과 같은 식물 기반 자재를 사용하면 배양육 생산에서 발판 비용을 어떻게 낮출 수 있나요?
옥수수 껍질과 같은 식물 기반 자재는 합성 또는 동물 유래 발판에 대한 비용 효율적이고, 생분해 가능하며, 쉽게 접근할 수 있는 대안을 제공합니다. 이러한 자재를 사용하면 발판 비용을 크게 절감하면서 환경 친화적인 관행을 지원할 수 있습니다.
식물 기반 옵션을 통합함으로써, 배양육 생산자들은 생산 과정을 간소화하고 자재 비용을 낮출 수 있으며, 품질이나 기능성을 희생하지 않고도 가능합니다.
공정 최적화가 배양육 생산에서 지지체 비용 절감에 어떻게 도움이 되나요?
지지체 비용 절감은 제조 효율성 향상에서 시작됩니다. 공정을 개선함으로써 생산 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 또한, 최적화된 방법은 자재 낭비를 줄이면서 지지체 설계를 개선하여 적은 자원으로 더 나은 세포 성장을 지원할 수 있도록 합니다. 이는 전체 공정을 훨씬 더 경제적으로 만듭니다.
워크플로를 간소화하고 새로운 기술을 수용하는 생산자는 배양육 생산을 위해 특별히 설계된 지지체의 품질을 저하시키지 않으면서 많은 비용을 절감할 수 있습니다.
Cellbase 가 배양육 생산을 위한 지지체 비용 절감에 어떻게 도움이 되나요?
모든 것을 한 곳에 모아
