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세포 배양 오염물질인 내독소에 관하여

모든 종류의 세포를 실험실 환경에서 배양할 때 오염을 피하는 것은 항상 중요하고 필요한 일입니다. 생물학적 오염물질은 이러한 노력의 초점이 되는 경우가 많으며, 감지하고 방지하는 것이 가장 간단할 수도 있습니다. 예를 들어 대부분의 박테리아 또는 곰팡이 오염은 세포 배양 배지에서 시각적으로 감지할 수 있으며 항생제 처리를 통해 예방할 수 있습니다. 마이코플라스마 또는 기타 세포주와 같은 기타 생물학적 오염물질은 검출하기가 더 어렵지만 시중에서 판매되는 테스트 키트를 통해 모니터링할 수 있습니다.

내독소(Endotoxin)는 그람 음성 박테리아의 외부 세포벽을 형성하는 지질다당류의 일종입니다. 살아있는 박테리아와 달리 내독소는 세포 배양 배지에서 육안으로 관찰할 수 없습니다. 또한 내독소는 항생제로 제거할 수 없으므로 특수 내독소 제거 솔루션이 필요합니다.

한편, 내독소 오염은 시험관 내 실험, 특히 면역 세포와 관련된 실험을 크게 방해할 수 있습니다. 대식세포는 내독소에 대한 반응으로 IL-6 분비가 증가하는 반면에, T 세포는 증식과 림포카인 생산이 증가한 것으로 나타났습니다.


또한, 비면역 세포도 내독소에 의해 조절 장애를 겪을 수 있습니다. 내독소는 고전적으로 CD14 수용체를 통해 작용하는 것으로 간주되지만, 이 수용체가 결여된 세포는 여전히 내독소 오염에 대해 강한 반응을 보일 수 있습니다. 예를 들어, 한 연구에서는 심장 근세포가 내독소에 노출되면 수축 기능 장애를 경험한다고 보고했습니다. 다른 연구에서는 CHO 세포에서 단백질 생산이 변경되고 요관 상피 세포에서 클론 효율이 변경된 것으로 보고되었습니다.


또한, 내독소 오염에 대한 다양한 세포주의 민감도는 매우 다양합니다. 일부 세포주는 1 ng/mL 미만의 내독소에서 조절 장애를 보이는 반면, 다른 세포주는 최대 5,000 ng/mL의 훨씬 더 높은 농도를 요구합니다. 또한 배양에서 수년 동안 성장한 세포주(예: HeLa 및 CHO 세포)가 시간이 지남에 따라 내독소 저항성을 위해 자연적으로 선택되었을 수 있다는 이론이 제기되었습니다. 이를 토대로 내독소 오염에 대한 보편적인 안전 기준을 결정하는 것은 어렵습니다.


내독소 오염의 잠재적 원인에는 물, 세포 배양 배지, 혈청, 유리 제품 및 플라스틱 제품이 포함됩니다. 내독소는 고압멸균 및 방사선 조사에 대한 저항성이 매우 높으며, 이는 생존 가능한 박테리아가 없는 경우에도 존재할 수 있음을 의미합니다. 높은 소수성은 또한 플라스틱 제품에 대한 강한 친화성을 제공합니다.

가장 널리 사용되는 엔도톡신 테스트 옵션은 투구게의 혈액에서 추출되는 LAL(Limulus amebocyte lysate) 분석입니다. 내독소가 있는 경우 분석의 효소는 응고 연속반응을 시작하며, 이는 높은 정밀도와 감도로 내독소 수준을 정량화하는 데 사용할 수 있습니다. 특히 대규모 또는 중요한 in vitro 실험 이전에 모든 세포 배양 시약에 대해 정기적인 LAL 테스트를 수행하는 것이 좋습니다.

웰진에서는 엄격한 품질기준을 충족하기 위해 세포배양배지, 초순수 제품 전 로트에 대해 LAL 테스트를 진행하고 있습니다.


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