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원문보기 : Microfluidizer® Technology in Cell Lysing for Gene Therapy (Application Note, Microfluidics, USA)
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유전자 치료를 위한 유전자 전달을 위해 Viral Vector 가 많이 사용되는데 특히 Adenovirus 와 Adeno-associated Virus (AAV) 가 널리 사용되고 있다.



AAV 와 같은 vector 의 경우 주로 HEK (Human Embryonic Kidney Cell) 과 같은 mammalian cell 에서 배양을 한 다음 cell rupture 과정을 통해 Virus 를 분리한다.



전통적인 cell rupture 방식에서는 freeze-thaw 방식을 이용하는데 이 경우 시간이 많이 걸리고 contamination 에 대한 염려가 매우 높은 단점이 있다. 또한 시약을 사용하여 세포를 Lysis 시키는 방법은 Viral Vector 의 생산 수율이 낮은 단점이 있다.

Microfluidizer Technology

세포배양 후 cell lysis 를 통해 Virus 를 harvesting 하는 데에는 Microfluidizer Technology 가 가장 이상적인 방법이다.



(1) 최고의 Viral Vector 수율

배양한 세포에서 Virus 를 효율적으로 추출하기 위해서는 Virus 에 damage 를 주지 않고 세포를 정교하게 파쇄하는게 중요하다. Microfluidizer 는 cell lysis 에 가장 적합한 shear force 를 가해줄 수 있어 세포 파쇄 효율이 가장 높으며 Virus 에도 damage 가 매우 적다. 그 결과 Viral Vector 의 수율이 매우 높다

(2) Single Pass 세포 파쇄

Microfluidizer 는 정확한 압력을 일정하게 발생시키는 특징이 있으므로 세포 파쇄가 매우 균일하게 이루어 진다. 그러므로 여러 cycle 를 통해 세포 파쇄를 하는 타사 장비와 달리 Microfluidizer 는 Single Pass 로 완벽한 세포 파쇄가 이루어 진다. 그 결과 생산 공정에 사용되는 시간을 매우 단축할 수 있다.

(3) Bio-Pharma Grade

유전자치료에 사용되는 Viral Vector 생산을 위한 세포파쇄 공정은 cGMP 규정에 적합한 장비를 사용하여야 합니다. Microfluidizer 는 미국 FDA 에서 인정하는 완벽한 Bio-pharma grade 장비입니다.



CASE STUDY

AAV vector 를 HEK293 세포에서 배양한 다음 Freeze-Thaw 방법과 Microfluidizer 방법으로 세포를 파쇄하고 원심분리 한 후 PCR 을 통해 AAV titer 를 정량 비교하였다.



위 사진은 Microfluidizer 를 이용한 세포파쇄를 하기 전(left) 과 후(right) 를 비교한 사진이다. 사진에서 보듯이 Microfluidizer 는 single pass 만 처리하여도 세포파쇄가 완전히 이루어진다는 것을 알 수 있다.



위 사진에서 우리는 Microfluidizer 를 이용하여 세포파쇄하였을 때의 AAV 수율은 Freeze-Thaw 방법보다 50% 더 많다는 것을 알 수 있다.

또한 Freeze-Thaw 방법의 경우 세포파쇄 공정에 필요한 시간이 5시간 이었으나 Microfluidizer 는 시료준비와 sanitizing step 공정까지 포함한 전체 세포파쇄 공정에 1시간도 걸리지 않았다.











 
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