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Stem Cell Culture

Stem Cell Culture

줄기세포는 적절한 신호에 반응하여 자가 재생하거나 다양한 세포 유형으로 분화할 수 있는 독특한 능력을 가지고 있습니다. 이러한 특성은 줄기세포에 조직 복구, 교체 및 재생을 위한 고유한 기능을 제공하므로, 재생 의학 및 줄기세포 치료에 귀중한 연구 도구가 됩니다.



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이미지는 다양한 세포 구조를 보여주는 현미경 시야로 보입니다. 파란색 핵, 녹색 세포골격 섬유, 빨간색 미토콘드리아가 있는 세포가 특징입니다.
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이미지에는 흰색 실험복을 입은 여성이 빨간색 액체가 담긴 실험용 플라스크를 하단의 파란색 액체가 담긴 다른 장비와 연결하여 작업하고 있는 모습이 담겨 있습니다.
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줄기세포의 종류와 특징

  1. 무제한의 자기 갱신 능력을 가지고 있음
  2. 특수화되지 않은 기능을 보유한 미분화 세포임
  3. 적절한 조건에서 특이적 세포 유형으로 분화할 수 있음. 줄기세포는 다분화성(multipotent) 또는 만능성(pluripotent) 줄기세포로 크게 분류될 수 있습니다. 

다분화성(multipotent) 줄기세포는 자가 재생 또는 특수화된 조직 특이적 세포 유형으로 분화할 수 있는 성체 줄기세포를 포함합니다. 예에는 다양한 혈액 세포로 분화하는 조혈 줄기세포(HSC); 조골세포, 근세포, 연골세포 및 지방세포로 분화하는 중간엽 줄기세포(MSC); 및 뉴런, 성상세포 및 희돌기교세포로 분화하는 신경 줄기세포(NSC)를 포함합니다.

만능성(pluripotent) 줄기세포는 모든 세포 계통으로 분화할 수 있습니다. 그들은 조직의 기원에 따라서 배아 줄기세포(ESC), 주산기 줄기세포 및 유도 만능성 줄기세포(iPSC)로 분류됩니다. ESC는 배아에서 파생되며 in vivo 줄기세포 배양에서 무한정 분열할 수 있습니다. 주산기 줄기세포는 제대혈 또는 태반의 혈액이나 조직에서 유래한 것으로 가장 널리 사용되는 만능성 줄기세포입니다. 출생 시 제대혈 은행은 나중에 복잡한 장애를 치료하기 위한 옵션으로 점점 더 많이 수용되고 있습니다. iPSC는 재프로그래밍되거나 ESC처럼 행동하도록 유도되는 성체 세포입니다. 의료용 애플리케이션을 위해 iPSC를 사용하는 것의 중요한 장점은 세포가 환자 자신의 조직에서 파생되기 때문에 이식 거부 가능성이 감소한다는 것입니다.

줄기세포 연구 애플리케이션

줄기세포는 자가 재생 및 성숙한 세포 유형으로 분화할 수 있는 능력으로 인해 기초 과학 및 임상 연구에서 활발하고 성장하는 영역을 차지합니다. 줄기세포에 대한 현재 임상 애플리케이션에는 신경학적 및 심혈관 질환, 자가면역 질환, 암, 상처 치유를 위한 치료, 질병 모델링 및 약물 스크리닝을 포함합니다. CRISPR과 같이 새로 발견된 유전자 편집 기술은 줄기세포 연구를 발전시키고 어려운 장애를 치료하기 위한 막대한 가능성을 제공할 수 있습니다.

줄기세포 배양 기초

줄기세포는 실험실에서 증식하기 위해 특수화된 고품질 배지와 전문적 배양 기술이 필요합니다. 최적의 상태가 아닌 줄기세포 배양 조건은 원치 않는 줄기세포 분화 또는 세포 노화로 쉽게 이어질 수 있습니다. 줄기세포 분화는 in vivo 다양한 요인에 의해 촉발되며, 그중 일부는 in vitro 줄기세포 배양에서 복제될 수 있습니다. 일부 줄기세포주는 불멸이며 무한정 배양될 수 있으므로, 귀하의 연구 애플리케이션에 적합한 줄기세포 유형을 선택하는 것이 필수적입니다.

최근 줄기세포 분야의 발전은 CRISPR 게놈 편집 기술과 3D 세포 배양 기법의 등장에 기인합니다. iPSC에서 오가노이드를 생성하는 것과 같은 진보된 프로토콜은 과학자들에게 더 예측 가능한 in vitro "배양접시의 질환(disease-in-a-dish)" 모델을 제공했습니다.

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