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전기천공시스템에서 Propidium Iodide와 Yo-Pro-1의 농도에 따른 세포 생존율과 전달효율 평가
Evaluation of Cell Viability and Delivery Efficiency in Electroporation System According to the Concentrations of Propidium Iodide and Yo-Pro-1 원문보기

Korean chemical engineering research = 화학공학, v.57 no.6, 2019년, pp.898 - 906  

배서준 (부경대학교 화학공학과) ,  임도진 (부경대학교 화학공학과)

초록
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본 연구에서는 전기천공시스템에서 형광 염료를 사용한 세포 생존율 평가와 형광 염료를 전달 물질로 하여 세포 내부로의 전달 효율 평가를 통해 세포의 생존율과 전달 물질의 전달 효율 평가에 사용하기 적합한 형광 염료의 선정 및 사용에 적절한 농도에 대한 가이드라인을 제시 할 수 있는 기초 연구를 수행하였다. 형광 염료로는 Propidium Iodide와 Yo-Pro-1을 사용하였다. Propidium Iodide과 Yo-Pro-1을 사용한 세포 생존율 평가와 전달 효율의 평가에서 각 형광염료의 유세포 분석 히스토그램의 모양은 형광 염료의 종류와 사용한 농도에 따라 다른 것을 확인하였다. 이는 사용하는 형광 염료의 특성과 연관이 있는 것으로 이 결과를 통해 세포 분석에 사용하는 형광 염료의 특성에 따라 분석 결과가 달라지는 것을 알 수 있었다. 형광 염료 자체가 세포 생존률에 미치는 영향은 크지 않음을 확인하였다. 또한 두 종류 이상의 형광 염료를 사용하여 분석을 하는 경우 발생할 수 있는 형광 신호 간의 간섭 영향을 확인하였다. 간섭의 영향은 Yo-Pro-1의 농도가 높을수록 큰 것으로 확인되었으며 Propidium Iodide의 농도는 형광 신호의 간섭에 큰 영향을 미치지 않음을 확인하였다. 본 연구를 통해 형광 염료의 종류와 농도에 따라 세포 생존율 평가와 전달 효율의 평가 결과가 영향을 받는 것을 확인했으며 이는 형광 염료의 특성과 연관이 있는 것으로 판단된다. 또한, 본 연구 결과를 토대로 세포 생존율 평가와 전달 효율 평가에 적절한 형광 염료의 선정과 사용에 적절한 농도를 제시하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, basic research was conducted to provide guidelines for selecting fluorescent dye and using proper concentration of fluorescent dye to use evaluation of cell viability and fluorescent dye delivery efficiency. Propidium iodide and Yo-Pro-1 were used as fluorescent dyes. In the evaluatio...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 전기천공시스템에서 형광 염료를 사용한 세포 생존율과 형광 염료를 전달 물질로 하여 세포 내부로의 전달효율의 평가를 통해 분석에 사용 적합한 형광 염료의 선정 및 적절한 농도에 대한 가이드라인을 제시 할 수 있는 연구를 수행하였다. 형광 염료는 세포 생존능력 평가에 주로 사용되는 PropidiumIodide와 세포의 자가 사멸을 분석하는 용도로 주로 사용되는 YoPro-1을 사용하였다.
  • 또한 형광 염료가 세포에 미치는 영향을 알아보기 위해 형광 염료 농도와 염색 시간에 따른 세포의 생존율을 비교하였다. 마지막으로 형광을 이용하여 세포 분석을 하는 방법이므로 형광 염료 간의 간섭여부가 분석 결과에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보았다.
  • 본 연구에서는 디지털 전기천공시스템에서 형광 염료를 사용한세포 생존율과 전달 효율 평가 실험을 통해 세포 생존율 평가와 전달 효율의 평가에 적합한 형광 염료의 선정과 적정 농도를 제시하고자 기초 연구를 수행하였다. 여러 형광 염료 중 본 연구에서는 Propidium Iodide와 Yo-Pro-1을 사용하여 형광 염료의 종류와 농도에 따른 세포 생존율과 전달 효율의 평가를 비교하였다.
  • 세포 생존율 평가 실험과 전달 효율 평가 실험 모두 형광 염료를 사용한다는 공통점을 가지고 있으나 전기천공에 사용되는 액적의구성과 분석 시 추가적인 염색의 여부에 차이가 있다. 세포 생존율평가 실험은 형광 염료 없이 세포만으로 이루어진 액적에 전기천공을 하고, FACS분석을 하기 전 형광 염료로 염색을 하여 세포의 생존율을 평가하는 것을 목적으로 실험하였다. 전달 효율 평가 실험은형광 염료를 전달 물질로 한 Cell/Fluorescent dye 혼합 액적을 세포 내부로 전달하기 위해 디지털 전기천공시스템을 수행하고, FACS 분석을 통해 확인된 세포 내부에서 전달 물질로 사용한 형광염료의 신호를 이용하여 전달 효율을 평가하였다.
  • 다른 형광 염료를 동일한 농도로 사용하여 세포 생존율과 전달 효율을 비교하여 세포 생존율과 전달 효율의 평가에서 형광 염료의 차이를 살펴보았다. 형광 염료의 농도를 달리하여 세포 생존율과 전달 효율 평가를 비교하여 세포 분석 시 형광염료의 농도가 세포 분석에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 또한 형광 염료가 세포에 미치는 영향을 알아보기 위해 형광 염료 농도와 염색 시간에 따른 세포의 생존율을 비교하였다.

가설 설정

  • 스위치를 켜고 끄는 역할을 하는 릴레이 스위치를 이용하여 전기 펄스의 횟수와 인가 시간을 조절 하였다. 자세한 펄스 조건은 결과 부분에서 다룰 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
형광 염료를 사용한 세포 분석법이란? 최근에는 형광 염료를 사용하여 세포를 분석하고 있다. 이 방법은 형광을 나타내지 않는 분자 등을 보기 위하여 형광물질을 첨가하여 형광 신호를 얻는 방법이다. 이런 형광 염료를 이용하면 원하는 분자의 위치와 정량 정보를 연구자에게 제공할 수 있다.
형광 염료의 장점? 분자생물학에서 형광 염료를 사용한 분석이 가지는 가장 큰 잠재력은 다양한 형광 염료를 사용하여 생물 분자의 특성을 확인 할 수 있는 센서로 사용이 가능하다는 점이다[2]. 이러한 형광 염료의 장점으로는 항체 또는 핵산의 결합 부분과 특이적으로 결합하여 세포 내부의 표적 분자를 선택적으로 검출 할 수 있으며,여러 종류의 형광 염료를 사용하여 단일 분석에서 여러 표적을 다중으로 검출 할 수 있다는 장점이 있다. 그리고 분석 결과가 실시간으로 수집되기 때문에 분석 결과의 시각화가 가능하다[3].
전달 효율 평가 실험의 어느 과정에서 추가적인 염색의 여부에 차이가 있나? 전달 효율 평가 실험은형광 염료를 전달 물질로 한 Cell/Fluorescent dye 혼합 액적을 세포 내부로 전달하기 위해 디지털 전기천공시스템을 수행하고, FACS 분석을 통해 확인된 세포 내부에서 전달 물질로 사용한 형광염료의 신호를 이용하여 전달 효율을 평가하였다. 세포 생존율 평가 실험과 달리 전달 효율 평가 실험에서는 전달 물질로 사용된 형광 염료의 신호만을 확인하기 위해 FACS 분석 시에는 추가적인 형광 염료의 염색 없이 실험을 진행하였다. Fig.
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참고문헌 (32)

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