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SCIENCE
원천 기술 FECS TED 논문 및 특허
Functionally Enhanced Cell Spheroid
FECSTM는 에스바이오메딕스의 고유 기술명으로써 기능이 강화된 세포 스페로이드를 구현하는 기술입니다.
3차원 세포

일반적으로 2차원 배양 세포보다 3차원 세포 스페로이드(3D 세포집합체)가 우수합니다.

장점
  • 세포 본연의 기능 유지
    생체 내에서 조직을 구성하는 세포의 형태(미세조직체)와 유사한 구조 형성을 통해 배양되므로 세포 본연의 기능을 유지할 수 있습니다.
  • 세포 생착률 및 생존율
    고도로 조직화된 세포외기질에 의하여 생체 내 주입 시 조직 내 생착률이 증가하고 그에 따른 세포의 생존율도 높아져 우수한 치료 효과를 보입니다.
  • 세포의 효과물질 생성
    세포들이 매우 밀집되어 있고 세포 간 신호전달을 매개하는 세포외기질이 풍부하여 세포에 의해 생성되는 효과물질(사이토카인, 성장인자 등)의 양이 증대됩니다.
기술적 허들
  • 3D 세포 스페로이드 형성 효율
    접종된 세포 대부분이 1개의 스페로이드로 형성되어야 하며, 구성되는 세포 수도 일정해야 합니다.
  • 형태적 균질성 및 재현성
    크기, 모양 등이 균질해야 하며, 매 제조 시마다 유지되어야 합니다.
  • 스페로이드 내 세포 특성의 균질성
    스페로이드 내∙외부를 구성하는 세포 간 영양공급의 차이가 없이 균질한 세포 미세환경을 조성해야 합니다.
OUTLINE
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    1단계: 생리활성 단백질 제조 및 코팅

    재조합 생리활성 단백질은 친수성 및 소수성 말단으로 구성되어 소수성 말단 부위는 배양접시와, 친수성 말단 부위는 세포와 결합하게 됩니다.

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    2단계: 세포 접종 (Cell seeding) 및 자가구조화

    생리활성 단백질이 코팅된 배양접시에 세포를 접종하면 생리활성 단백질과 세포 간의 결합력이 세포와 세포 간의 결합력에 비하여 상대적으로 약해집니다. 이로써 접종된 세포끼리 자가구조화를 이루어 3D 세포 구(Spheroid)가 형성됩니다.

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DATA
자가구조화

FECSTM 기술은 세포 간의 상호작용(Cell-Cell interaction)을 극대화시켜 세포 스페로이드로 자가구조화를 유도합니다. 스페로이드 형성 시간은 세포 접종 후 24시간 이내로 비교적 짧은 시간이 소요되며, 온전한 구(Spheroid) 형태를 이루는 것이 특징입니다. 세포에 인위적인 힘을 가하지 않고 자가구조화하기 때문에 형성된 세포 스페로이드 내에 세포외기질(Extracellular Matrix)이 풍부하게 발현됩니다.

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크기 조절

스페로이드의 크기는 배양 접시의 크기와 세포수에 비례하여 조절할 수 있습니다.
따라서 다양한 질환을 대상으로 적절한 크기의 세포 스페로이드를 이용할 수 있으므로 치료제로의 개발 가능성이 높습니다.

  • 배양접시 well 수 (배양접시 well 크기)
    img12(3.8cm2) img24(1.9cm2) img48(0.95cm2) img96(0.32cm2)
  • well 당 세포 수
    img6,000개 img7,000개 img8,000개 img9,000개 img10,000개 img11,000개 img13,000개 img15,000개
일관된 재현성

생성되는 세포 스페로이드의 형성률·모양·크기가 일정하고, 인체 내 환경과 가장 유사한 조건인 3차원 구조로 배양이 가능합니다. 따라서 세포치료제 주입 후 조직 내 생착률 및 생존률이 우수할 것으로 기대합니다. 따라서 세포치료제 주입 후 조직 내 생착률 및 생존률이 우수할 것으로 기대합니다.

형성률 접종되는 대부분의 세포(약 99.9% 이상)가 스페로이드를 형성합니다.

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그래프 그래프

크기 형성되는 세포 스페로이드의 가로, 세로의 길이가 모두 약 450 μm로 일정하며 스페로이드의 크기가 균질합니다.

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모양 형성되는 세포 스페로이드 모두 0에 가까운 이심률(eccentricity)을 나타내며 일정한 구형으로 형성됩니다.

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풍부한 세포외기질

전자현미경 관찰 (SEM, scanning electron microscope) FECSTM 기술은 3차원 구조 형성 시 인위적인 힘을 가하지 않고 자가구조화하기 때문에 스페로이드를 구성하는 세포외기질(Extracellular Matrix)이 매우 풍부하게 발현될 뿐만 아니라 고도로 조직화되어 있습니다.

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면역형광염색 스페로이드 전체적으로 세포외기질이 분포하고 있으며, 콜라겐 및 라미닌 등이 매우 치밀하게 네트워크를 형성하여 상처치유 및 조직형성에 기여할 것으로 기대합니다.

imageDAPI imageCol-1 imageLN imageMerged
조직재생인자 분비

각 배양 기술에서의 조직재생인자 분비량 비교 시 사이토카인 및 성장인자는 2차원 배양(2D) 및 타 3D 기술보다 FECSTM 기술에서 우수한 생성률을 보입니다.

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    그래프 그래프
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    그래프 그래프
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    그래프 그래프
범용성
FECSTM 기술은 다양한 세포에 적용 가능하므로 이를 통한 신기술 개발 가능성이 높습니다.
“Plug-In / Plug-Out” 형태의 Collaboration을 통한 플랫폼 기술 image

타 기업 및 연구소들이 보유하고 있는 특정 세포를 FECS™ 기술과 접목하여 신약 연구∙개발에 활용할 수 있습니다.