유세포 분석(flow cytometry)의 원리, 단계, 응용 - 2

 

 

지난 포스트에서는 유세포 분석의 특징들에 대해 간략히 알아봤어요.

 

 

2024.10.27 - [전공자를 위한 생물학/실험] - 유세포 분석(flow cytometry)의 원리, 단계, 응용 - 1

유세포 분석(flow cytometry)의 원리, 단계, 응용 - 1

 

 

 

이번 포스트에서는 유세포 분석의 기본적인 방식에 대해 알아보도록 할게요.

 

 

유세포 분석기는 크게 세 가지 주요 구성 요소로 나뉘어요: 유체역학 시스템(fluidics), 광학 시스템(optics), 그리고 전자 장치(electronics)이 그것인데요. 하나하나 간단히 알아볼게요.

 

 

유체역학 시스템 (Fluidics system): 유체역학 시스템은 샘플 튜브에서 흐름 셀(flow cell)로 샘플을 운반해요. 샘플이 흐름 셀을 지나면서 레이저 앞을 통과하게 되며, 세포 분류기를 사용하는 경우 샘플이 분류되거나, 그렇지 않은 경우에는 폐기물로 이동해요.

광학 시스템 (Optics system): 광학 시스템에는 샘플을 조사하기 위한 광원과 렌즈, 그리고 빛을 장비 내에서 수집하고 이동시키기 위한 필터가 포함돼요. 이 시스템은 탐지 장치에 빛을 전달하여 광전류(photocurrent)를 생성하게 돼요.

전자 장치 (Electronics): 전자 장치는 유세포 분석기의 "두뇌"에 해당해요. 탐지기에서 생성된 광전류를 디지털화하고 저장해 이후 분석할 수 있도록 처리해요.

 

 

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샘플 주입 및 분석 준비

 

 

유세포 분석 실험은 일반적으로 형광 염색된 단일 세포 현탁액으로 시작되지만, 다양한 종류의 입자를 포함한 샘플도 사용할 수 있어요. 샘플을 유세포 분석기에 넣으면 샘플이 장비에 의해 흡수되고, 세포는 피지컬 버퍼인 시스(sheath fluid)로 둘러싸이게 됩니다. 유체역학 시스템의 튜브, 펌프, 밸브는 샘플 현탁액을 단일 세포가 일렬로 흐르도록 정리해 세포가 유세포 분석기를 통해 분석될 수 있도록 해요.

 

 

Interrogation point

 

 

세포가 레이저 광선과 상호작용하는 지점을 조사 지점(interrogation point)이라고 해요. 여기서 레이저 빔이 단일 세포를 비출 때 일부 빛은 세포 내부 구조에 부딪혀 산란하게 되고, 이를 통해 상대적인 세포 크기와 내부 구조를 측정할 수 있어요. 이 측정값은 레이저 경로에 대한 빛의 수집 위치에 따라 전방 산란(forward angle scatter, FSC)과 측면 산란(side angle scatter, SSC)로 구분돼요. 거의 동시에 레이저는 세포와 결합된 모든 형광 물질(플루오로크롬)을 이용해 형광 방출을 생성하고, 이 모든 빛은 탐지 장치에 의해 수집되어 전자 장치로 처리되죠. 세포는 조사 지점을 지나면 유체역학 시스템에 의해 폐기물 용기로 운반되며, 만약 세포 분류기라면 이 지점에서 세포가 수집 튜브로 옮겨져 추가 실험에 사용될 수 있어요.

 

 

 

 

요약하자면, 유세포 분석(flow cytometry)은 표면 표현형에서 세포 건강 및 생존력 평가에 이르기까지 다양한 세포 분석 응용 분야에서 사용될 수 있는 강력한 도구에요. 유세포 분석의 두 가지 큰 장점은 하나의 샘플에서 수많은 매개변수(2~30개 이상)를 측정할 수 있다는 것과, 수백만 개의 세포로부터 몇 초 안에 정보를 수집할 수 있다는 점이에요.

 

 

 

다음 포스트부터는 유세포 분석에 대한 보다 자세한 이해를 위해 필요한 광학적 내용들에 대해 다루어보도록 할게요.