고속 단일세포 분석을 위한 미세유동 기술

전문가 제언

○ 미세제작기술(microfabrication)과 소프트 리소그래피를 이용하여 정밀한 유체제어를 발전시켰을 뿐 아니라, 단일세포와 그 환경을 다룰 수 있게 되었다. 또한 민감한 분자생물학 수단이 점차 도입됨에 따라 많은 수의 단일세포를 한 번에 분류하고, 가르고, 개별적으로 분석할 수 있는 새로운 급의 랩-언-어-칩 디바이스가 등장하게 되었다.

 

○ 미세 단일세포 분석기술의 빠른 발전으로 세포밀도측정, 불균일성조사, 병들거나 변이된 세포의 분리, 복잡한 세포집단으로부터 희귀 세포의 선발 등이 가능해졌다. 단일세포의 선발과 분석이 가능한 기술은 세포의 특정생물형군(subpopulations)의 존재를 확인하고 동정 및 분석이 가능하다. 이 기술은 생화학적 생산, 임상진단, 치료, 재생의학 등에 폭 넓게 응용될 수 있다.

 

○ 기계적 세포분류는 외부의 전기, 광학, 음파, 또는 자장에 의해 유도된 자극에 따라 유체도관을 건너는 입자를 선택적으로 다룬다. 라벨-후리 소팅 메커니즘은 세포의 크기, 모양, 밀도, 탄성, 분극성, 자기민감도 등의 세포의 물리적 인자를 이용한다. 최근에 혈액 중의 순환 종양세포(CTCs) 분리를 위한 고속 라벨-후리 플랫폼기술이 소개되었다.

 

○ 지난 십 여 년 동안 단일세포 유전체 분야는 미세유동기술이 같이 집적되어, PCR 반응으로 단일세포로부터 핵산을 분리, 디지털 PCR(dPCR) 염기서열 결정을 행하는 파라다임 변화가 있었다. 또한 최근에는 droplet(∼1 나노리터 수준) dPCR (Droplet Digital PCR, ddPCR)을 이용하여 단일세포 내의 유전자 카피넘버를 절대 정량적으로 측정함으로써 카피넘버 변환 관련 질환을 알아내거나 유방암 클론의 진화를 추정하는 고속분석법이 등장하였다.

 

○ 앞으로의 미세유동 플랫폼 기술은 환경변화, 신호전달, 기계적 자극 등에 대응하는 세포동력학을 단일세포 수준에서 모니터할 수 있을 것으로 기대된다. 관련 단일세포 수준 분석결과를 조직공학, 재생의학용 생체재료의 설계에 활용할 수 있을 것이다.

저자

Amy Reece, Bingzhao Xia, Zhongliang Jiang, Benjamin Noren, Ralph McBride, John Oakey

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2016

권(호)

40()

잡지명

Current Opinion in Biotechnology

과학기술
표준분류

바이오

페이지

90~96

분석자

윤*철

분석물

• 고속 단일세포 분석을 위한 미세유동 기술.pdf [558,583 byte]

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