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[Cellgs] A lot on the plate: high-throughput exosome isolation

학술부 2021-03-24 10:05:36 조회수 44

하기 글은 링크에서 원본 확인이 가능합니다,


 


A lot on the plate: high-throughput exosome isolation

 


 

 

 

엑소좀 분리 기술이 지속적으로 개선되면서 최근에는 이러한 문제를 극복한 새로운 high-throughput isolation 제품이 등장하고 있습니다. Exo-spin™ 96 kit 를 사용하면 96개의 샘플을 96-well 형식으로 30분 이내에 정제가 가능합니다. 이 키트는 모듈식이어서 8개 정도의 샘플이 정제될 수 있습니다.

 

엑소좀은 RNA, DNA, 단백질 그리고 다른 신호 분자를 포함하는 bilipid layer vesicle 입니다. 표면에 단백질이 박혀있는 이 EVs는 세포가 몸 안에서 단거리와 장거리 모두에서 의사소통이 가능한 중요 수단입니다. EV는 이를 생산한 개별 세포의 지문(fingerprint)을 운반합니다. 따라서 엑소좀은 우리에게 악성 종양이나 파킨슨병을 포함한 신경퇴행성 질환가 같이 다양한 질병에서 발생하는 세포의 문제를 알려주는 중요한 신호로 인식되고 있습니다.

 

과학 논문 및 환자 연구 수가 지난 15년 동안 기하급수적으로 증가하였습니다. 무수한 접근법이 개발되어 엑소좀을 수집, 격리 및 특성화할 뿐만 아니라, 엑소좀 특정 마커를 질병과 연관짓고 속성을 부여합니다.

 

엑소좀 연구는 이미 연구실에서 병원으로 이전되기 시작했습니다. 그러나 엑소좀이 유용한 진단도구가 되려면, 여러가지 기준을 충족해야 합니다. 여기에는 쉽게 접근할 수 있는 체액에서 최소 침습성 액체 생체 검사(minimally invasive liquid biopsie)에 의한 노출 물질의 표준화된 수집, 일관된 루틴 정화 및 각 질환에 대한 신뢰할 수 있는 샘플 분석 등이 포함됩니다.

 

엑소좀 분야는 전립선, 난소, 유방, 췌장, 대장, 폐, 흑색종과 같은 고형암에 대한 특정 엑소좀 마커를 찾는데 큰 진전을 이뤘습니다. 작은 혈액이나 소변 샘플은 질병을 진단하기에 충분한 엑소좀을 제공합니다. 또한 EV 특성화 기술 및 방법론을 표준화하려는 커뮤니티의 노력(published periodically as a set of guidelines and recommendations in MISEV) 덕분에 샘플 분석은 훨씬 더 강력하고 실험실간에 비교가 가능합니다.

 

진단에는 높은 처리량이 필요합니다. 지난 몇 년 동안, 기구와 방법론은 nanoscale flow cytometry 혹은 imaging flow cytometry를 사용하여 빠른 분석이 가능하게 되었습니다. FDA 인증을 통해 이러한 기술을 임상적으로 사용할 수 있게 될 것입니다. 그러나 많은 수의 특허 샘플로부터 엑소좀을 분리하는 기능은 현재 여전히 빠져있습니다.

 

EV 연구의 초기에는 초원심분리(ultracentrifucation)가 최고의 기준(gold standard)로 간주되었습니다. 분리방법을 조사한 최근 논문에 따르면, 여전히 가장 활용도가 높은 EV 격리 기술이 초원심분리라고 합니다. 이는 특히 서로 다른 연구실간에 가변적인 결과를 생성하는 수많은 비표준 프로토콜과 같은 많은 단점에도 불구하고 말입니다. 결과적으로, 초원심분리는 제대로 정의되지 않은 EV의 분리를 생성합니다. 또한 초원심분리에 필요한 시간과 장비는 이 기술에 높은 처리량을 적용할 수 있는 실질적인 잠재력이 부족하다는 것을 의미합니다.

 

엑소좀을 대규모로 분리시키는 가장 널리 사용되는 기술은 SEC(Size Exclusion Chromatography) 입니다. 샘플이 a bed of porous resin bead 를 통과하여 이동함에 따라 purification이 이뤄집니다. Free protein과 같은 샘플의 작은 구성 요소들은 비드 표면의 나노 크기의 구멍 안에 갇혀있습니다. 더 큰 엑소좀은 비드를 더 빨리 통과하므로 이동 중에 다른 샘플 성분과 분리되어 먼저 컬럼에서 용출됩니다. 많은 SEC를 병렬(parallel)로 실행할 수 있기 때문에, SEC는 높은 처리량 다운스트림 분석법과 원활한 호환성을 제공할 수 있습니다.

 

그러나 나머지 문제는 column format 입니다. 높은 처리량의 검사는 일반적으로 96 또는 384 well에서 수행됩니다. Cell Guidance Systems는 최근 표준 96-well 형식으로 새로운 SEC 기반의 엑소좀 분리 제품을 선보였습니다.  Exo-spin™ 96은 그 수가 늘어나고 있는 엑소좀 제품군에 추가된 최신 제품으로, 30분 이내에 96개의 serum or plasma 샘플에서 엑소좀을 분리할 수 있습니다.  Exo-spin™ 96은 엑소좀 수율 및 크기 분포 모두에서 우수한 재현성을 제공합니다.

 

Exo-spin™ 96은 샘플당 분리 비용이 매우 저렴하고 robotic liquid handling automation을 위한 잠재성을 가지고 있어, 처리량이 과다한 분리 업무에서 발생하는 장애물을 해결하였습니다.

 

 

 

 

 

Exo-spin이란?

https://cellgs.com/items/exosomes/exospin.html

Wherever your research leads you, Exo-spin™ has a solution for your exosome purification requirements.

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제품에 대한 상세한 문의가 있으시거나 추가 정보가 필요하실 경우, 드림셀로 문의를 부탁드립니다^^

 

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