세포외소포체는 다양한 단백질과 유전 물질을 포함하고 있어 질병 진단 및 예후를 위한 바이오 마커의 공급원으로 사용된다. 또한 세포외소포체와 연관된 분비 메커니즘 규명 및 타겟 단백질의 발현을 억제하여 질병 치료와 관련 있는 연구가 가능하다. 특히, 암세포 유래 세포외소포체의 하위단위인 엑소좀은 암 진행과 전이를 일으키며, 이것은 암 연관 여러 메커니즘, 치료 그리고 진단의 실마리를 제공할 수 있다. 암세포 유래 엑소좀 연구의 기초인 분리 방법은 다양하게 존재하며 대표적으로 gold-standard인 초원심분리법이 있다. 그러나 초원심분리법에도 한계점들이 존재하며, 가장 효율적인 분리방식을 설명하는 것은 여전히 제한적이다. 이에 대한 개선 전략으로, 우리는 소형 규모의 십자 흐름 여과 시스템으로 실험실에서 엑소좀을 분리하는 방식을 적용하였다. 더 나아가 두 가지 필터를 동시에 작동하는 시스템을 구축 및 최적화하여 분리 시간 단축, 수율, 정제도, ...
세포외소포체는 다양한 단백질과 유전 물질을 포함하고 있어 질병 진단 및 예후를 위한 바이오 마커의 공급원으로 사용된다. 또한 세포외소포체와 연관된 분비 메커니즘 규명 및 타겟 단백질의 발현을 억제하여 질병 치료와 관련 있는 연구가 가능하다. 특히, 암세포 유래 세포외소포체의 하위단위인 엑소좀은 암 진행과 전이를 일으키며, 이것은 암 연관 여러 메커니즘, 치료 그리고 진단의 실마리를 제공할 수 있다. 암세포 유래 엑소좀 연구의 기초인 분리 방법은 다양하게 존재하며 대표적으로 gold-standard인 초원심분리법이 있다. 그러나 초원심분리법에도 한계점들이 존재하며, 가장 효율적인 분리방식을 설명하는 것은 여전히 제한적이다. 이에 대한 개선 전략으로, 우리는 소형 규모의 십자 흐름 여과 시스템으로 실험실에서 엑소좀을 분리하는 방식을 적용하였다. 더 나아가 두 가지 필터를 동시에 작동하는 시스템을 구축 및 최적화하여 분리 시간 단축, 수율, 정제도, 재현성, 규모의 확장성 증가를 확인하였고, 기존 초원심분리법 한계점의 일부분이 개선되었음을 확인하였다. 더 나아가, 우리는 이 시스템을 사용해 다양한 암세포주의 최소한의 세포수를 사용하여 세포배양액에서 엑소좀 분비 양상을 규명했고, 엑소좀 분비 억제 약물을 처리하여 약물 스크리닝에 적용 가능함을 제시했다. 결과적으로, 이 시스템은 기전연구, 치료 관련 연구의 기본적인 도구로 사용될 수 있음을 보여주었다.
세포외소포체는 다양한 단백질과 유전 물질을 포함하고 있어 질병 진단 및 예후를 위한 바이오 마커의 공급원으로 사용된다. 또한 세포외소포체와 연관된 분비 메커니즘 규명 및 타겟 단백질의 발현을 억제하여 질병 치료와 관련 있는 연구가 가능하다. 특히, 암세포 유래 세포외소포체의 하위단위인 엑소좀은 암 진행과 전이를 일으키며, 이것은 암 연관 여러 메커니즘, 치료 그리고 진단의 실마리를 제공할 수 있다. 암세포 유래 엑소좀 연구의 기초인 분리 방법은 다양하게 존재하며 대표적으로 gold-standard인 초원심분리법이 있다. 그러나 초원심분리법에도 한계점들이 존재하며, 가장 효율적인 분리방식을 설명하는 것은 여전히 제한적이다. 이에 대한 개선 전략으로, 우리는 소형 규모의 십자 흐름 여과 시스템으로 실험실에서 엑소좀을 분리하는 방식을 적용하였다. 더 나아가 두 가지 필터를 동시에 작동하는 시스템을 구축 및 최적화하여 분리 시간 단축, 수율, 정제도, 재현성, 규모의 확장성 증가를 확인하였고, 기존 초원심분리법 한계점의 일부분이 개선되었음을 확인하였다. 더 나아가, 우리는 이 시스템을 사용해 다양한 암세포주의 최소한의 세포수를 사용하여 세포배양액에서 엑소좀 분비 양상을 규명했고, 엑소좀 분비 억제 약물을 처리하여 약물 스크리닝에 적용 가능함을 제시했다. 결과적으로, 이 시스템은 기전연구, 치료 관련 연구의 기본적인 도구로 사용될 수 있음을 보여주었다.
Extracellular vesicles contain a variety of proteins and genetic materials and can be used as a biological marker for disease diagnosis and prognosis. Moreover, research evaluating disease treatment is possible through understanding the secretion mechanisms associated with cancer cell-derived exosom...
Extracellular vesicles contain a variety of proteins and genetic materials and can be used as a biological marker for disease diagnosis and prognosis. Moreover, research evaluating disease treatment is possible through understanding the secretion mechanisms associated with cancer cell-derived exosomes and the suppression of target protein expression. In particular, small extracellular vesicles that are a subtype of cancer cell-derived extracellular vesicles can cause cancer progression and metastasis. These vesicles can provide information on several mechanisms, treatments, and diagnoses associated with cancer. This study has focused upon the isolation of these small extracellular vesicles derived from cancer cells. Although there are various methods for the separation of exosomes, they do have some limitations, and thus it is difficult to select the most efficient separation method. In this study, we used a small-scale tangential flow filtration (TFF) system for the separation of exosomes, and by adding a filter, and we developed a system that operates two filters in tandem to shorten the running time and increase the yield, purity, reproducibility, and scalability. The limitations of the existing separation method were improved. Furthermore, we used this system to identify the pattern of secretion of the small extracellular vesicles in cell culture media containing a minimum number of cells from various cancer cell lines and present the potential for drug screening by using drugs that inhibit the secretion of small extracellular vesicles. As a result, it has been shown that this tandem-based TFF system can be used as a tool for basic study and therapeutic research.
Extracellular vesicles contain a variety of proteins and genetic materials and can be used as a biological marker for disease diagnosis and prognosis. Moreover, research evaluating disease treatment is possible through understanding the secretion mechanisms associated with cancer cell-derived exosomes and the suppression of target protein expression. In particular, small extracellular vesicles that are a subtype of cancer cell-derived extracellular vesicles can cause cancer progression and metastasis. These vesicles can provide information on several mechanisms, treatments, and diagnoses associated with cancer. This study has focused upon the isolation of these small extracellular vesicles derived from cancer cells. Although there are various methods for the separation of exosomes, they do have some limitations, and thus it is difficult to select the most efficient separation method. In this study, we used a small-scale tangential flow filtration (TFF) system for the separation of exosomes, and by adding a filter, and we developed a system that operates two filters in tandem to shorten the running time and increase the yield, purity, reproducibility, and scalability. The limitations of the existing separation method were improved. Furthermore, we used this system to identify the pattern of secretion of the small extracellular vesicles in cell culture media containing a minimum number of cells from various cancer cell lines and present the potential for drug screening by using drugs that inhibit the secretion of small extracellular vesicles. As a result, it has been shown that this tandem-based TFF system can be used as a tool for basic study and therapeutic research.
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