줄기세포 모니터링

Stem Cell Assays Application
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줄기세포는 아직 분화되기 전의 세포로 자가재생능력과 전분화능을 가지고 있어 특정 기능을 갖는 세포로 분화하며 증식할 수 있습니다. 줄기세포는 세포 발달 과정, 질병 발생 기전, 치료법 개발 등을 연구하는 데에 유용한 모델입니다.

따라서 줄기세포의 상태와 생장을 모니터링 하여 세포 분화 프로토콜을 최적화 하거나 초기 실험 단계에서 견고하고 수준 높은 셋팅 조건을 확인하는 것은 중요합니다. Axion 은 세포 손상이 발생하지 않도록 세포 배양 장치에서 직접 세포 상태를 모니터링할 수 있는 플랫폼을 제공하고 있습니다.

 

줄기세포능: 하나의 세포가 다양한 여러 세포가 될 수 있는 것

전분화능 줄기세포는 다음과 같은 다양한 종류의 세포로 성공적으로 분화해 왔습니다.

  • 심장세포
  • 간세포
  • 조혈모세포
  • 근육세포
  • 신경세포
  • 그 외 다수

Axion의 생세포 모니터링 플랫폼은 줄기세포가 얼마나 건강하고 안정적으로 배양되는지 관찰할 수 있고 분화된 세포가 얼마나 세포 고유의 기능을 가지고 있는지 확인할 수 있습니다.

Stem Cell Types

줄기세포 모니터링 및 기능 분석

최적의 계대 배양을 위한 유도만능줄기세포(iPSC) 모니터링
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목적: 최적의 세포 배양을 위해 적정한 세포 밀집도에서의 세포 계대 배양이 요구되므로 유도만능줄기세포 배양 상태를 모니터링 함.

Human iPSCs were cultured in a 6-well plate
Human iPSCs were cultured in a 6-well plate

인간 유래 유도만능줄기세포를 6-well 플레이트에서 배양하면서 Omni 플랫폼을 사용하여 줄기세포 이미지를 4일 이상 관찰함. Confluency 모듈을 이용하여 시간대별로 유도만능줄기세포의 배양 상태를 기록함.

결과: 유도만능줄기세포 콜로니들이 1일차에서 4일차로 배양 시간이 경과함에 따라 크기가 커지는 것을 확인함. 적절한 생장율을 유지하고 통제되지 않은 분화 세포를 최소화하기 위해 70% confluency 정도에 이른 4일차에 계대 배양을 수행함.

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줄기세포를 배양하는 동안 전분화능 마커 발현 측정
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목적: 유도만능줄기세포를 성공적으로 배양하기 위해서는 세포의 전분화능을 유지하는 것이 중요하므로 세포를 배양하는 동안 유도만능줄기세포 전분화능 마커의 발현 유무를 측정함.

Human iPSC colonies were stained with a pluripotent marker, TRA-1-60, and imaged in the green fluorescence channel on the Omni platform
Human iPSC colonies were stained with a pluripotent marker, TRA-1-60, and imaged in the green fluorescence channel on the Omni platform
Human iPSC colonies were stained with a pluripotent marker, TRA-1-60, and imaged in the green fluorescence channel on the Omni platform

 

인간 유래 유도만능줄기세포 콜로니의 전분화능 마커인 TRA-1-60과 SSEA4-1 을 염색하고 배양 후 4일째 되던 날 Omni 플랫폼을 사용하여 적색과 녹색 형광 유무를 확인함.

결과: TRA-1-60과 SSEA4-1 둘 다 콜로니들에서 관측된 것을 통해 유도만능줄기세포의 전분화능력이 유지되고 있음을 확인함.
 

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배아세포체의 형태와 개수 추적
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목적: 배아세포체(Embryoid Body, EB) 군집의 크기, 모양, 개수들을 분석하고자 함. 배아세포체는 전분화능 세포들의 집합체로 종종 전분화능 세포가 보다 특화된 세포 종류로 분화하기 전 단계에서 관찰할 수 있음.

Human iPSCs were used to prepare EB cultures
Human iPSCs were used to prepare EB cultures

인간 유래 유도만능줄기세포로부터 배아세포체가 생장하는 형태를 Omni 플랫폼을 이용하여 플레이트 전체 well 에서 5일동안 모니터링 했고 이를 오가노이드 분석 모듈을 이용하여 분석함.

결과: 배아세포체 범위, 직경, 진원도(roundness), 개수가 Omni 를 통해 지속적으로 모니터링 되었으며 배아세포체의 크기와 진원도의 감소를 확인했음.
 

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FAQ:

배아세포체와 오가노이드의 차이는 무엇인가요?

배아세포체와 오가노이드 둘 다 줄기세포로부터 유래된 3차 입체 구조체지만 서로 매우 다른 특징들을 가지고 있습니다. 배아세포체는 단순히 세포가 뭉쳐진 형태라면 오가노이드는 세포의 다양성, 조직화, 특정 기관 및 조직의 기능 복제 등을 목적으로 하는 복잡한 구조체입니다.

줄기세포를 모니터 하는데 왜 Omni 플랫폼을 사용해야 하나요?

생세포 이미징을 통해 실시간으로 줄기 세포 분화, 이동, 증식 등을 관측함으로써 줄기세포에 대해 보다 깊게 이해할 수 있습니다. 이러한 역동적인 이미지들은 줄기세포에서 일어나는 일시적인 생물학적 현상과 다양한 신호에 대한 반응을 이해하는 데에 중요합니다. Omni 플랫폼은 여러 종류의 세포 배양 장치(예, CO2 incubator, hypoxia chamber)에서 사용 가능하며 민감한 줄기세포 배양을 비침습, 비표지 방식으로 모니터링 할 수 있습니다. 이를 통해 역분화/분화 가능성에 영향받지 않고 줄기세포의 최적 생장과 증식을 확인할 수 있습니다.