면역학, 종양학, 재생 의학 등 세포가 사용되는 모든 분야에서 세포 분리는 결정적인 역할을 합니다. 혈액 및 조직 샘플에는 다양한 세포 유형이 포함되어 있으며, 이들은 함께 복잡한 생물학적 시스템을 형성합니다. 그러나 연구 목적을 위해 특정 세포 또는 세포 집단 을 표적 방식으로 분리해야 하는 경우가 많습니다. 그래야만 세포의 특성, 기능 및 상호 작용을 정확하게 분석할 수 있습니다.
하지만 모든 방법이 똑같이 적합한 것은 아닙니다. 올바른 기술의 선택은 당면한 문제와 필요한 순도, 생존 가능성 및 수율에 따라 달라집니다. 이는 노하우의 문제일 뿐만 아니라 표준화되고 재현 가능한 분리를 가능하게 하는 올바른 도구와 시약의 문제이기도 합니다.
세포 분리의 기본
세포 분리는 혈액(전혈), 골수 또는 조직에서 발생하는 이질적인 혼합물에서 특정 세포 또는 세포 그룹을 분리하는 작업입니다. 목표는 가능한 한 변하지 않고 기능적인 원하는 세포를 얻는 것입니다.
여기에는 여러 가지 접근 방식이 있습니다:
- 물리적 특성: 크기, 밀도 또는 전하
- 생물학적 특성: 표면 마커, 수용체 또는 항원
- 기계적 분리: 특수 체 또는 멤브레인을 통한 여과
문제는 순도, 속도, 세포 보호 사이의 균형을 찾는 것입니다. 일부 방법은 높은 수준의 순도를 제공하지만 세포에 더 큰 부담을 줄 수 있습니다. 다른 방법은 특히 부드럽지만 덜 구체적으로 분리합니다.
세포 분리 방법
세포를 분리하는 데는 다양한 방법을 사용할 수 있습니다. 각 방법에는 고유한 장점과 한계, 일반적인 적용 분야가 있습니다.
세포 체 또는 체 천은 크기나 모양에 따라 세포를 분리하는 데 사용됩니다. 이 방법은 조직에서 단일 세포 현탁액을 준비하거나 후속 분석 전에 샘플을 정제할 때 특히 실용적입니다.
장점: 빠르고, 쉽고, 부드러움
단점: 마커 기반 방식에 비해 낮은 특이도
밀도 구배 원심분리는 전혈에서 말초혈액 단핵세포(PBMC)를 분리하는 데 주로 사용되는 고전적인 기술입니다. 혈액을 밀도가 정의된 배지(예: PBMC Spin 또는 Ficoll)에 층을 이루고 원심분리합니다. 세포 유형은 밀도에 따라 다른 층에 축적되므로 원하는 분획을 쉽게 추출할 수 있습니다.
장점: 안정적이고 비용 효율적
단점: 시간이 많이 걸리고, 세포에 부담을 줄 수 있습니다.
혈액(전혈) 또는 조직과 같은 복잡한 시료에서 특정 세포 유형을 표적으로 농축하거나 제거할 수 있는 pluriBead 기술은 생물학적 특이성과 기계적 분리를 결합한 기술입니다. 특정 항체를 사용하여 원하는 세포를 작은 단분산 비드에 결합한 다음 필터 프로세스를 통해 자기장 없이 선택적으로 분리합니다. 이 공정은 빠르고 부드럽고 유연하며 다양한 세포 유형에 적합하고 쉽게 확장할 수 있으며 세포의 기능을 보존합니다. 면역 세포 분석, 단일 세포 연구를 위한 준비 또는 고순도 세포 집단이 필요한 기타 응용 분야에 이상적입니다.
장점: 높은 특이성, 우수한 순도, 빠른 속도
단점: 더 비싼 시약, 마커 의존성
자기 활성화 세포 분류(MACS)는 세포 표면 마커에 특이적으로 결합하는 자성 입자를 사용합니다. 그런 다음 자기장의 도움으로 표지된 세포를 특이적으로 농축하거나 제거할 수 있습니다. 이 기술은 면역 세포 연구와 같이 고순도 세포 집단이 필요할 때 특히 유용합니다. 이 방법은 양성 및 음성 세포 분리 모두에 적합합니다.
장점: 높은 특이성, 우수한 순도
단점: 더 비싼 시약, 마커 의존성
형광 활성화 세포 분류(FACS)는 세포의 표면 마커와 형광 신호를 기반으로 세포를 개별적으로 분석하고 분류할 수 있는 방법입니다. 이 기술은 세포를 분리할 수 있을 뿐만 아니라 각 개별 세포에 대한 포괄적인 데이터도 제공합니다.
장점: 높은 특이성, 우수한 순도, 시간 소모성
단점: 더 비싼 시약 및 기기, 마커 의존성