제품 개요

스크래치 상처의 치유나 복구를 관찰하는 Scratch Wound 분석은 대표적인 세포 이동 분석법으로, 세포가 단층에서 이동해 단층의 공백(즉, 스크래치)을 채우는 속도와 효율성을 측정합니다. 상처 복구에 걸리는 시간은 세포의 종류, 기질에서의 이동 능력, 스크래치의 너비와 직접적으로 관련되어 있습니다. 이러한 요인에 따라 Scratch Wound 분석에는 4시간에서 24시간, 혹은 이보다 오랜 시간이 소요될 수 있습니다. 이 분석법에서는 1시간 단위로 각 웰의 복구 이미지를 획득하는 등 복구 과정을 자주 모니터링해야 합니다. 자동 실시간 세포분석 시스템을 사용하는 경우 분석을 설정하고 이미지 촬영 간격을 지정하기만 하면 자동으로 분석이 진행되어 편리합니다.

Scratch Wound 이동 분석은 세포 단층에 스크래치를 형성하고, 상처가 ‘치유’될 때까지 걸리는 시간을 평가합니다. 상처 양쪽의 세포가 빈 공간으로 이동하면 스크래치가 치유됩니다. 이 분석에서는 고형의 2D 기질 표면을 따라 움직이는 세포 이동을 직접적으로 측정합니다. 세포 침윤 분석도 Scratch Wound 방식을 바탕으로 하지만, 스크래치 위에 겔 소재를 사용한다는 차이가 있습니다. 이 분석법에서는 세포가 반고형 소재 내부로 침윤하거나 소재를 통과함으로써 스크래치가 치유됩니다. 세포 침윤 분석에 사용되는 대표적인 소재로는 콜라겐 1형과 Matrigel^®이 있습니다. 3D 겔 소재를 사용하려면 세포가 단순히 이동하는 데에서 그치지 않고 소재로 침투하고 움직여야 합니다. 이처럼 높은 침윤성은 모든 세포에서 찾아볼 수 있는 것은 아니지만 종양세포주에서는 흔히 관찰됩니다. Matrigel^® 침윤 분석과 같은 시험관 내 침윤 분석을 사용하면 플레이트 기반 포맷으로 종양세포 침윤의 생물학적 특성을 유사하게 재현할 수 있습니다.

스크래치는 보통 핀이나 세포 스크래퍼를 사용해 만들지만, 이러한 도구를 이용하면 신뢰성이 낮거나 부적합한 상처가 형성될 수 있습니다. 스크래치가 가변적이면 같은 플레이트에서도 상처의 길이와 깊이가 크게 다를 수 있어 유의미한 분석이 어렵습니다.

 WoundMaker™는 웰 바닥의 ECM 코팅이나 플라스틱 표면을 손상시키거나 변형시키지 않고 일관적인 결과를 제공할 수 있도록 특수 설계된 도구입니다. WoundMaker의 부드러운 PTFE 팁은 세포 경로를 방해하지 않고 신뢰성 높은 너비의 상처를 만들어줍니다. 플라스틱이나 ECM이 긁히거나 패이면 상처 위의 세포 이동에 영향을 미칠 수 있고, 이동 시간이 길어지거나 심지어는 이동이 억제될 수도 있습니다. 최적의 데이터 품질과 재현성을 원한다면 세포 단층에 안전하게 스크래치를 형성해 주는 WoundMaker™가 최고의 선택입니다.

Scratch Wound 분석의 신뢰성을 높이는 자세한 방법은 이 페이지 하단에 있는 싸토리우스의 세포 이동 분석 프로토콜을 참조하시기 바랍니다.

표준적인 Scratch Wound 및 시험관 내 침윤 분석의 경우 일반적으로 조직 배양 후드에서 세포를 준비한 뒤 환경이 통제된 배양기로 옮깁니다. 그리고 주기적으로 세포를 꺼내 실온의 정상산소 환경에서 현미경 검사를 진행합니다. 대부분의 연구원은 세포를 배양기에서 꺼내는 시간을 최소한으로 유지하기 위해 노력하지만, 실제 시간은 5~15분, 혹은 그보다 오래 지연될 수 있습니다. 대기 및 온도 조건의 변화는 세포 성장과 행동에 빠르게 영향을 미칠 수 있습니다.^1-3 특히 96웰 플레이트처럼 소량의 샘플을 성장시키는 경우에는 더 큰 영향이 발생합니다. 소량의 액체는 대량의 액체보다 쉽게 실온과 평형을 이루기 때문입니다. 또한, 플레이트를 배양기에서 꺼내 현미경으로 옮겼다가 다시 배양기에 넣으면 제대로 된 이미지 간 영상정합이 어려울 수 있습니다. 대신 폐쇄 환경을 사용해 현미경 위에서 실험을 수행하는 방법도 있습니다. 그러나 누출이 발생하면 환경 안정성이 깨져 세포 건강과 이동성에 악영향을 미칠 수 있습니다. IncuCyte™ 시스템에서 지원하는 것처럼 이미징 장비 전체를 배양기로 옮기면 정상적인 성장, 이동, 침윤 조건에서 활발하게 활동하는 세포를 이미징할 수 있습니다. 이 방식을 사용하면 형태학적, 생리학적, 물리화학적 관점에서 정확하고 유의미한 데이터를 얻을 가능성이 높아집니다. 분석 전체에 걸쳐 최적의 조건에서 세포를 관리하므로 교란이나 방해 없이 세포가 자유롭게 활동할 수 있고, 보다 명확하며 유의미한 데이터를 확보할 수 있습니다.

1. Vergara, M., Becerra, S., Berrios, J., Osses, N., Reyes, J., Rodriguez, M., et al. Differential Effect of Culture Temperature and Specific Growth Rate on CHO Cell Behavior in Chemostat Culture(배양 온도와 특이성장률이 Chemostat 배양액의 CHO 세포 행동에 미치는 차별효과). PLoS One. 9(4):e93865 (2014)
2. Rezaei, M., Zarkesh-Esfahani, S.H., and Gharagozloo, M. The effect of different media composition and temperatures on the production of recombinant human growth hormone by CHO cells(다양한 배지 조성과 온도가 CHO 세포별 재조합 인간성장호르몬에 미치는 효과). Res. Pharm. Sci. 8(3):211-7 (2013)
3. Mason, M., Sweeny, B., Cain, K., Stephens, P., and Sharfstein, S.T. Reduced Culture Temperature Differntially Affects Expression and Biophysical Properties of Monoclonal Antibody Variants. Antibodies(낮은 배양 온도가 단일클론항체 이형의 발현 및 생물물리학적 특성에 미치는 영향). 3:253-71 (2014)

세포 이동 분석과정 전체에 걸쳐 개별 세포를 추적하는 방법은 언뜻 쉽지 않아 보이지만, 사실 하루 종일 걸리는 어려운 작업은 아닙니다. 배양기와 현미경 사이를 계속 오갈 필요가 없기 때문입니다. Incucyte^® 실시간 세포분석 시스템과 같은 배양기 내 실시간 세포분석 플랫폼을 사용하면 온도와 대기가 통제되는 안정적인 조건에서 세포의 수, 형태, 이동을 추적할 수 있습니다. 실시간 분석을 사용하면 스크래치의 상대적인 상처 밀도를 확인할 수 있습니다. 상처 밀도는 스크래치 치유 과정에서 세포 이동과 세포 확산을 비교 측정할 수 있는 유일한 직접적 지표입니다.

분석과정이나 소요 시간과 관련된 자세한 사항은 페이지 하단의 Scratch Wound 이동 및 Scratch Wound 침윤 분석 프로토콜을 참조하시기 바랍니다.