도쿄--Yokogawa(Yokogawa Electric Corporation)(도쿄증권거래소: 6841)가 공초점 현미경으로 확보한 고해상도 이미지를 활용해 특정 세포와 세포 내 물질의 샘플을 자동으로 정확하게 수집하는 단일 세포 분석 솔루션 ‘싱글 셀롬 시스템 SS2000(Single Cellome™ System SS2000)’을 개발했다고 발표했다.

SS2000은 2022년 2월 일본, 미국, 중국을 시작으로 유럽 등 기타 시장에 순차 출시될 예정이다.

개발 배경

모든 생명체의 가장 작은 단위인 세포는 역할이나 위치에 따라 모양과 크기가 각기 다르기 때문에 개체군 연구가 아니라 각각의 세포를 분리·처리하는 단일 세포 분석에 대한 관심이 커지고 있다. 최근 분석 기술이 개선되면서 단일 세포뿐 아니라 세포 내 특정 분자를 분석할 수 있게 됐다. 세포의 특징과 기능, 세포 발달의 기제를 이해하면 효과적으로 질병의 원인을 규명하고 질병을 예방하며 신약의 효능을 입증할 수 있다. 이는 신약 개발 연구와 정밀 의료 및 재생 의학 발전에 없어서는 안 될 요소다.

세포 내 물질에 대한 기존의 분석 기법은 일반적으로 이종 세포 개체군을 파괴·수집하는데, 이런 식으로는 개별 세포 수준에서 샘플링할 수 없기 때문에 많은 물질을 수집할 수 없고 세포 위치와 형태에 대한 필수 정보도 파악할 수 없다. 또 샘플링을 수동으로 수행해야 하므로 처리 속도가 느리며 숙련된 연구원에게도 상당히 어려운 작업이다.

싱글 셀롬 시스템 SS2000은 살아있는 세포의 미세한 현상을 실시간으로 분석할 수 있도록 지원하는 Yokogawa의 코어 이미징 기술을 기반으로 샘플링 작업을 자동으로 정확하게 제어하는 새로운 기술을 통합해 첨단 생명 과학 연구의 성과를 든든히 뒷받침한다.

특징

Yokogawa의 공초점 현미경 기술은 살아있는 세포를 대상으로 경침습 이미징을 신속하게 수행할 수 있도록 지원한다. 고해상도 3D 이미지의 고감도 분석을 기반으로 정밀 포지셔닝 기술을 활용해 세포를 자동으로 정확하게 샘플링한다.

1. 설정된 기준에 따라 세포 또는 세포 내 영역의 최적 선택

SS2000은 표적 범위 내에서 많은 세포의 이미지를 분석하고, 세포질 영역이나 핵 크기 등 규정된 기준을 이용해 분석한 이미지를 분류한다. 이후 어떤 세포가 분석에 적합한지 식별해 샘플링 위치를 결정한다. 이미지를 분석하면 핵과의 거리와 같은 기준을 활용해 개별 세포 내 최적의 영역도 규명할 수 있다.

2. 개별 세포 내 표적 세포 및 물질을 안정적으로 샘플링

SS2000은 세포를 박리하지 않고 표적 세포만 직접 샘플링하며, 모든 위치·병리 정보를 배양 접시에 보존한다. 또한 고해상도 3D 이미지 및 정밀 포지셔닝 기술을 통해 표적 세포기관과 세포질을 선별적으로 샘플링할 수 있도록 지원한다.

3. 광범위한 분석에 샘플 이용 가능

수집한 세포와 세포 내 구성요소를 유전 분석이나 질량 분석과 같은 다양한 분석에 사용할 수 있다. 효율적이고 적정한 표적 샘플 수집은 분석 감도를 향상한다. 또한 샘플링한 단일 세포는 2차 세포 배양물에서 성장할 수 있다.

Yokogawa의 부사장이자 생명과학사업본부 총괄인 나카오 히로시(Hiroshi Nakao)는 “새로 개발한 싱글 셀롬 시스템 SS2000은 앞으로 세포 연구에 중요한 역할을 할 솔루션”이라며 “단일 세포의 특성뿐 아니라 세포 간 네트워크 및 통신을 해석해 병리 기제를 파악하는 길을 열어 줄 잠재력이 있다”고 말했다. 이어 “100세 시대에 걸맞게 Yokogawa는 사람들의 삶과 건강, 안전을 보호할 솔루션을 앞당겨 개발해 제공할 것”이라고 덧붙였다.