Shake flask는 소규모 동물 세포 배양 용기로 바이오의약품 생산을 위한 세포주 개발, 바이오 공정 최적화에 널리 사용된다. 하지만 shake flask는 배양 배지의 dissolved oxygen concentration (DO)에 대한 부족한 정보 제공과 낮은 제어 능력으로 인해 세포 배양 중 세포 성장, 바이오의약품 생산성 및 품질에 악영향을 미치는 oxygen limitation으로 이어질 수 있어 세포주 개발 및 scale-up 과정에 큰 어려움이 된다. 본 연구는 shake flask에서의 Chinese hamster ovary (CHO) 세포 배양에서 이론상 최대 생존 세포 농도를 추정하기 위한 배양 환경의 최대 산소 전달 속도(OTRmax) 예측 모델을 제안한다. OTRmax 예측 모델은 다양한 shaker rotation speed, filling volume 조건에서 OTRmax를 측정하고 회귀분석을 통해 구축하였다. 이후, CHO 세포의 특정 산소 흡수율(sOUR)과 OTRmax를 사용하여 이론상 최대 생존 세포 농도를 추정하고, OTRmax가 낮은, 중간, 높은 배양 환경에서 세포를 배양하고 예측한 최대 세포 농도와 비교하였다. 그 결과, 배양 환경의 낮은 OTRmax에 의해 세포 성장이 저해되며, lactate 생산이 증가하는 것을 확인하였다. 비록 CHO 세포 성장이 배지의 DO가 0%가 되기 전부터 저해되어 이론상 최대 생존 세포 농도와 배양에서 측정된 최대 생존 세포 농도는 일치하지 않았으나, 세포 성장이 저해되는 시점의 DO를 확인한다면 이론상 최대 생존 세포 농도를 정확히 예측할 수 있을 것으로 기대된다.