화학적으로 정의된 매체
Chemically defined medium화학적으로 정의된 매개체는 모든 화학 성분이 알려진 인간 또는 동물 세포의 체외 세포 배양에 적합한 성장 매개체다.표준 세포 배양 미디어는 일반적으로 영양소 및 기타 잘못된 요인의 원천으로서 동물 혈청(태아 소 혈청, FBS 등)을 보충하는 기저 매개체로 구성된다.혈청 사용에 대한 기술적 단점으로는 정의되지 않은 성질, 구성의 일괄 처리 대 일괄 처리 변동성, 오염 위험 등이 있다.null
혈청 기반 매체와 화학적으로 정의된 매체 사이에는 분명한 구분이 있다.혈청 기반 매체는 혈청(혈액에서 정화됨), 가수분, 성장 인자, 호르몬, 운반 단백질, 부착 인자 등 정의되지 않은 동물 유래 제품을 포함할 수 있다.이러한 정의되지 않은 동물 유래 제품들은 알부민의 지질 함량과 같은 복잡한 오염물질을 포함할 것이다.이와는 대조적으로 화학적으로 정의된 매체는 모든 구성 요소를 식별하고 정확한 농도를 알아야 한다.따라서 화학적으로 정의된 매체는 동물에서 유래된 성분이 완전히 없어야 하며 태아 소 혈청, 소 혈청 또는 인간 혈청을 포함할 수 없다.이를 위해 화학적으로 정의된 매체는 보통 쌀이나 대장균에서 파생되는 알부민 재조합 버전과 성장요인 또는 BSA/HSA의 일부 기능을 재현할 수 있는 폴리비닐 알코올과 같은 합성 화학물질로 보충된다.
화학적으로 정의된 매체의 구성 요소로는 다음과 같은 기초 매체(DMEM, F12 또는 RPMI 1640, 아미노산, 비타민, 무기염, 완충제, 항산화제 및 에너지원을 포함함)가 있으며, 이를 재조합 알부민, 화학적으로 정의된 지질, 인슐린 및/또는 아연, 재조합제 전달린 또는 철, 셀레늄 아놀륨으로 보충한다.d 2-mercaptoethanol 또는 1-thioglycerol과 같은 항산화 티올.정지상태에서 세포의 경작을 위해 설계된 화학적으로 정의된 용기에는 흔들림과 교반으로 인한 전단응력을 줄이기 위해 폴록사머 등 적절한 계면활성제가 추가로 함유되어 있다.null
화학적으로 정의된 미디어의 이점
- 성장을 촉진하는 성질에 불일치를 야기하는 소 혈청 또는 알부민의 배치 변동에 대한 배치의 회피.
- 단백질 함량이 낮아 제품 정화에 지장을 줄 수 있다.
- 사람이 사용하는 최종 제품으로 전염될 수 있는 동물 유래 제품(예: 광우병 또는 광우병)의 오염물질 위험 제거.
- 세포와의 상호작용을 연구할 때 호르몬이나 성장요인에 방해가 될 수 있는 요인의 제거.
- 태아 소 혈청의 제한된 가용성에 대한 우려의 제거, 세계 부족 기간.
- 비용 절감: 태아 송아지 혈청은 대규모 배양균에 대해 계산할 때 매개체 전체 비용의 85%까지 차지할 수 있다.
- 가능한 한 혈청 사용에서 벗어나야 하는 윤리적 의무를 더하는 혈청 채취 과정에서 동물에게 가해지는 고통에 대한 우려가 높아지고 있다.
또한 화학적으로 정의된 매체는 세포 생리학(특히 세포외)과 분자-세포 상호작용 분야에서 연구 중인 연구자들이 매체에 알려지지 않은 성분의 영향으로 인해 발생할 수 있는 변수를 제거할 수 있도록 한다.null
미디어 클래스
동물 문화 미디어는 정의된 미디어의 수준에 따라 6개의 하위 세트로 나눌 수 있다(Jayme과 Smith, 2000).가장 낮은 정의에서 가장 높은 정의까지 다음과 같다.
- 혈청 함유 매체(일반적으로 10-20% FBS)
- 감소된 직렬 미디어(일반적으로 1~5% FBS)
- 세럼 프리 미디어(정의된 미디어와 동일)
- 단백질이 없는 매체(단백질 없음, 그러나 식물 가수분해에서 정의되지 않은 펩타이드 함유)
- 화학적으로 정의된 매체(재조합 단백질 및/또는 호르몬만 포함)
- 단백질이 없고 화학적으로 정의된 매체(낮은 분자량 성분만 포함하지만 합성 펩타이드/호르몬을 포함할 수 있음)
- 펩타이드 무단백 화학적 정의 매체(저분자 중량 성분만 포함)
화학적으로 정의된 용어의 오용
화학적으로 정의된 미디어라는 용어는 종종 문헌에서 혈청 알부민 함유 매체를 가리키기 위해 오용된다.'정의된 미디어'라는 용어는 또한 이러한 유형의 미디어를 설명하는 데 사용될 수 있다.미디어 보충제 B27(인비트로겐이 공급)을 포함하는 미디어 제제는 위의 정의를 사용하여 소 혈청 알부민이 함유된 제품(Chen 등, 2008)에도 불구하고 화학적으로 정의된 미디어(예: Yao 등, 2006)로 잘못 언급되는 경우가 많다.펩타이드 프리, 단백질 프리, 화학적으로 정의된 미디어는 CHO와 곤충 세포를 제외하고는 거의 성공적으로 제조되지 않는다.null
세럼 프리/정의 미디어의 다른 변종에는 다음이 포함된다.
인간 혈청 알부민, 인간 트랜스퍼린, 그러나 잠재적으로 동물에서 파생된 인슐린과 지질을 함유한 동물성 단백질이 없는 매체.null
인간 혈청 알부민, 인간 전달린, 인간 인슐린, 화학적으로 정의된 지질을 함유한 제노 프리 미디어.null
참고 항목
참조
Jayme DW, Smith SR (2000). "Media formulation options and manufacturing process controls to safeguard against introduction of animal origin contaminants in animal cell culture". Cytotechnology. 33 (1–3): 27–36. doi:10.1023/A:1008133717035. PMC 3466725. PMID 19002808.
Yao S, Chen S, Clark J, Hao E, Beattie GM, Hayek A, Ding S (2006). "Long-term self-renewal and directed differentiation of human embryonic stem cells in chemically defined conditions". PNAS. 103 (18): 6907–6912. doi:10.1073/pnas.0602280103. PMC 1458992. PMID 16632596.
Chen, Y.; Stevens, B.; Chang, J.; Milbrandt, J.; Barres, B. A.; Hell, J. W. (2008). "NS21: re-defined and modified supplement B27 for neuronal cultures". J. Neurosci. Methods. 171 (2): 239–247. doi:10.1016/j.jneumeth.2008.03.013. PMC 2678682. PMID 18471889.
Summers, M.C.; Biggers, J. (2003). "Chemically defined media and the culture of mammalian preimplantation embryos: historical perspective and current issues". Human Reproduction Update. 9 (6): 557–582. doi:10.1093/humupd/dmg039. PMID 14714592.
