생명의 기본 단위인 세포의 활력은 유기체의 건강 상태와 질병 진행을 직접적으로 반영합니다. 세포 생존력 평가는 세포에 대한 종합적인 "신체 검사"를 실시하는 것과 같습니다. 이는 연구자와 임상의가 생리적 기능, 약물 효과, 그리고 질병 발생 기전에 대해 더 깊이 있는 통찰력을 얻는 데 도움이 됩니다.
오늘은 세포 증식, 세포 독성, 생존력 검사의 세계를 탐구하면서 가장 흔히 사용되고 중요한 검출 방법 중 일부를 살펴보겠습니다.
1. 트리판 블루 염색: 세포 사멸의 직접적인 평가
트리판 블루는 크기가 큰 음이온성 염료입니다. 살아있는 세포의 손상되지 않은 세포막은 선택적 투과성을 나타내어 염료를 배제할 수 있습니다. 반대로, 죽은 세포는 세포막의 완전성을 잃어 트리판 블루가 세포 안으로 침투하여 파란색으로 염색될 수 있습니다. 따라서 파란색으로 염색된 세포는 생존할 수 없는 것으로 간주되고, 염색되지 않은 세포는 생존할 수 있는 것으로 간주됩니다.
트리판 블루 배제법은 세포 배양 중 계대 배양이나 해동 후와 같은 품질 관리에 널리 사용됩니다. 또한 독성이 명백한 약물이나 화학물질의 예비 스크리닝을 위한 세포독성 분석에도 사용됩니다. 그러나 이 방법은 살아있는 세포와 죽은 세포만 구분할 수 있으며, 세포 생존율에 대한 정량적 데이터가 부족합니다. 따라서 경미하게 손상되었거나 초기 단계의 세포사멸 세포를 정확하게 평가하지 못할 수 있습니다.
2. MTT 분석: 세포 생존력 평가를 위한 고전적인 방법
MTT 분석은 세포 생존율 분석에서 널리 사용되는 고전적인 방법입니다. 노란색 화합물인 MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide)가 생존 세포에서 미토콘드리아의 숙신산 탈수소효소에 의해 환원되어 불용성 청자색 포르마잔 결정을 형성한다는 원리에 기반합니다. 이 결정은 균일한 색상 분포를 위해 DMSO를 사용하여 용해됩니다. 흡광도는 일반적으로 570nm에서 측정되며, 흡광도가 높을수록 세포 생존율이 높음을 나타냅니다.
그림 1. MTT 분석의 원리
MTT 분석의 장점은 간편함, 저렴한 비용, 그리고 신뢰할 수 있는 결과입니다. 세포 증식 연구, 세포독성 검사, 약물 스크리닝에 널리 사용됩니다.
3. CCK-8 분석법: MTT 분석법의 업그레이드 버전
Cell Counting Kit-8(CCK -8) 분석법은 MTT 분석법의 개량된 버전으로 간주됩니다. 이 분석법은 더 민감한 기질인 WST-8(2-(2-메톡시-4-니트로페닐)-3-(4-니트로페닐)-5-(2,4-디설포페닐)-2H-테트라졸륨 모노소듐염)을 사용합니다. WST-8은 생존 세포에서 세포 탈수소효소에 의해 환원되어 수용성 주황색 포르마잔 생성물을 생성합니다. 이 생성물은 추가적인 가용화 단계가 필요하지 않으며 배양 배지에서 직접 측정할 수 있습니다. 검출은 450nm에서 수행됩니다.
그림 2. CCK-8 분석의 원리
MTT에 비해 CCK-8 분석법은 더 나은 선형성, 더 높은 감도, 그리고 더 낮은 세포독성을 제공하여 장기 배양 및 반복 측정에 더 적합합니다. 그러나 상대적으로 가격이 비싸고 특정 세포 유형이나 극한 조건의 영향을 받을 수 있습니다.
4. 대사 활동 분석: 세포 "강력한 힘" 모니터링
ATP(아데노신 삼인산) 함량 분석은 생존 세포가 지속적으로 ATP를 합성하지만, 세포 사멸 시 ATP 수치가 급격히 감소한다는 원리에 기반합니다. 루시퍼라제-루시페린과 같은 시스템을 사용하면 ATP 함량을 정확하게 정량화하여 세포 대사 활성을 직접적으로 측정할 수 있습니다.
그림 3. ATP 기반 생존력 검정의 원리
이 방법은 세포 에너지 대사에 대한 통찰력을 제공하며, 생리적 및 병리적 상태를 포함하는 연구에 유용합니다. 그러나 ATP 분석은 기술적으로 더 복잡하여 정밀한 조작과 전문적인 분석이 필요합니다. 결과는 세포 유형 및 실험 조건에 따라 달라질 수 있으므로 포괄적인 평가가 필요합니다.
5. 유세포 분석: 생존력 분석을 위한 다매개변수 도구
유세포 분석은 고처리량, 다항목 세포 분석을 가능하게 하는 강력한 기술입니다. 세포 크기, 입도, DNA 함량, 세포 주기 상태, 생존율 등 풍부한 생물학적 정보를 제공합니다. 세포 생존율은 일반적으로 선택적 형광 염료를 사용하여 평가합니다.
생존력 검출을 위한 일반적인 형광 염료:
프로피듐 요오드화물(PI): 살아있는 세포의 손상되지 않은 세포막에는 침투할 수 없지만 죽은 세포에는 침투하여 핵산과 결합하여 붉은색 형광을 방출합니다.
칼세인-AM: 살아있는 세포막을 투과하여 세포 내 에스테라제에 의해 녹색 형광 칼세인으로 전환됩니다.
7-AAD: PI와 유사하며, 죽은 세포를 밝은 붉은색 형광으로 염색하지만 생존 가능한 세포는 제외합니다.
유세포 분석법은 빠른 검출, 높은 처리량, 그리고 여러 매개변수를 동시에 분석할 수 있는 능력과 같은 장점을 제공합니다. 수천 개의 세포를 단 몇 분 만에 분석하여 포괄적인 데이터를 생성할 수 있습니다. 하지만 이 기술은 고가의 장비, 숙련된 조작, 그리고 정확한 결과를 보장하기 위해 특정 복잡한 샘플이나 세포 유형에 대한 세심한 최적화가 필요합니다 .
결론
위의 방법들은 세포 생존율과 증식을 평가하는 데 가장 널리 사용되는 기술 중 하나입니다. 각 방법은 고유한 원리, 장점, 그리고 한계를 가지고 있습니다. 실제 연구나 의료 분야에서는 특정 목적, 세포 유형, 그리고 실험 조건을 기반으로 분석법을 선택해야 합니다. 여러 방법을 조합하여 사용하는 것이 세포 생존율에 대한 가장 신뢰성 있고 포괄적인 통찰력을 제공하는 경우가 많습니다.
제품 개요
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제품명 |
사양 |
카탈로그 번호 |
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100T/500T/1000T |
40203ES60/76/80 |
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1000톤/10000톤 |
40202ES80 /92 |
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10mL/100mL/10×100mL |
40210ES10 /60/80 |