희귀 단일 세포의 분리 및 염색

희귀 세포의 손실 방지: 세포 손실 없는 단일 세포의 구분, 염색, 분리

이제 SIEVEWELL 칩으로 새로운 나노웰 어레이를 생산할 수 있습니다. SIEVEWELL은 액체 챔버 바닥에 추가 나노웰 구조가 포함된 새로운 설계의 챔버 슬라이드입니다. 각 나노웰의 바닥에는 2개의 미세 기공이 있어 아래의 작은 액체 갭으로 연결됩니다. 이 갭은 나노웰 내부의 세포를 캡처해 액체 챔버 상단에서 기공을 지나 아래의 액체 갭으로 이어지는 단방향 흐름을 만들어냅니다. 이처럼 특수한 설계 덕분에 나노웰 내에서 단일 세포를 분리하고 캡처할 수 있을 뿐 아니라, 항체 라벨링이나 염색, 워싱 등의 처리 과정도 세포 손실 없이 웰 내에서 직접 수행할 수 있습니다. 세포 손실을 완벽하게 방지하는 on-chip 방식의 처리가 가능한 SIEVEWELL 기술은 순환종양세포, 태아세포 분리 등 희귀한 세포를 사용해야 하는 분야에서 특히 효율적입니다.

칩 설계와 CellCelector 기술을 함께 사용하면 단일 세포를 완벽하게 자동으로 식별하고, 100% 순수한 타깃 세포를 분리할 수 있습니다.

SIEVEWELL: 기술적 특징과 장점

설계

  • 표준 현미경 슬라이드 포맷
  • 무독성의 생체적합성 소재
  • 나노웰이 포함된 얇은 멤브레인
  • 초저부착성 표면
  • 나노웰 크기: 너비 20µm, 깊이 25µm로 효율적 단일 세포 캡처에 적합

  • 칩(17 x 17mm)당 나노웰 370,000개

  • 자동 세포 검출 및 세포 계수에 적합한 육각형 형태의 나노웰
  • 각 나노웰 하단에 위치한 지름 2µm의 기공 2개로 효율적인 액체 이동과 세포 회수

SIEVEWELL 멤브레인 구조 - 위에서 본 나노웰

SIEVEWELL 멤브레인 구조 - 옆에서 본 나노웰

SIEVEWELL 멤브레인 명시야 이미지 - 나노웰 하단의 기공을 확인할 수 있습니다.

SIEVEWELL 멤브레인의 광학적 특성

  • 명시야 현미경 관찰 시 높은 투명성
  • 매우 낮은 자동 형광 신호

뛰어난 광학적 특성을 자랑하는 현미경 측정과 광학 측정에 매우 적합한 SIEVEWELL 기술을 사용하면 데이터의 고품질 현미경 이미징까지 가능합니다.

SIEVEWELL: 작동 원리

SIEVEWELL에 포함된 370,000개의 각 나노웰 바닥에는 지름 2µm의 미세 기공 2개가 있습니다. 기공은 칩 위아래의 액체를 연결해줍니다. 나노웰 아래의 액체는 칩 멤브레인 아래에 위치한 마이크로 갭을 통과해 2개의 측면 포트로 연결됩니다.

칩 위에 부유 세포를 첨가하면 내부 액체 챔버에서 측면 포트로 단방향의 액체 흐름이 만들어집니다. 이 흐름은 표준 피펫으로 액체를 흡입하여 조절할 수 있습니다. 세포는 액체의 흐름을 따라 나노웰에 갇힙니다. 세포가 나노웰에 진입하면 미세 기공이 막혀 해당 나노웰의 액체 흐름이 감소합니다. 따라서 다음 세포는 자연스럽게 다른 빈 나노웰로 이동하고, 자동으로 분류가 이루어지는 나노웰 어레이가 만들어집니다.  세포가 로드되면 고정, 투과화, 차단, 배양, 세척 과정 중에 발생하는 세포 손실 없이 칩 위에서 on-chip 방식으로 동일하게 염색을 수행할 수 있습니다.

세포 손실 없는 단일 세포 분리를 위한 SIEVEWELL의 On-chip 염색

1. 세포 로드

농축하거나 처리한 단일 세포 부유액을 칩에 로드합니다. SIEVEWELL 기술은 생세포 및 고정 세포와 모두 호환됩니다.

1단계

SIEVEWELL 칩 챔버에 단일 세포 부유액을 첨가합니다.

2단계

SIEVEWELL 칩 측면 포트로 버퍼를 흡입합니다.

피펫으로 버퍼를 흡입하면 챔버 내부에서 각 나노웰의 바닥에 위치한 2개의 미세 기공을 통과해 측면 포트의 피펫으로 이어지는 단방향의 흐름이 만들어집니다.

세포는 액체 흐름을 따라 움직이다가 세포 통과를 차단할 만큼 작은 미세 기공으로 인해 나노웰에 갇힙니다.

나노웰 크기 덕분에 웰당 하나의 세포만 포획됩니다. 나노웰에 진입한 세포는 기공을 막게 되므로 해당 웰로 흘러가는 액체 흐름이 감소합니다. 따라서 다음 세포들은 자연스럽게 주변의 빈 웰로 이동하고, 자동으로 분류되는 고효율 단일 세포 캡처 시스템이 만들어집니다.

SIEVEWELL에 로드된 A549 세포

2. 세포 염색 및 세척

시약 첨가, 배양, 세척을 통해 손실 없이 세포를 염색합니다. 염색 전에 장치 내에서 고정도 수행할 수 있습니다.

1단계

SIEVEWELL 칩 챔버에 시약이나 세척 용액을 첨가합니다.

CellCelector 스캔

청색: DAPI, 녹색: A549 세포, 적색: Namalwa 세포

나노웰에 포획된 CTC

2단계

SIEVEWELL 칩 측면 포트로 과다한 시약이나 세척 버퍼를 흡입합니다. 세포가 나노웰에 갇히기 때문에 처리 과정에서 손실을 방지할 수 있습니다.

세척 후 형광 이미지

3. 검출

CellCelector로 칩을 스캔해 타깃 세포를 검출합니다. 스캔 과정에서 나노웰에 갇힌 세포는 움직이지 못하고 위치를 유지합니다.

SIEVEWELL 칩은 매우 편평해 초점을 놓치지 않고 칩 전체 면적을 쉽게 스캔할 수 있습니다.

CellCelector™를 사용한 스캔

청색: DAPI, 녹색: A549 세포, 적색: Namalwa 세포

나노웰에 포획된 CTC

4. 회수

타깃 세포를 PCR 튜브나 세포 배양 플레이트로 옮깁니다. SIEVEWELL 칩은 자동 단일 세포 채취 시스템, CellCelector와 사용할 수 있도록 최적화되었습니다.

CellCelector를 사용한 단일 세포 회수

분리된 도착 웰의 A549 세포

5. 다운스트림 분석

SIEVEWELL 기술은 단일 세포 DNA 차세대 서열 분석, RNA 서열 분석, 기타 분자생물학 분석법과 호환됩니다. 살아 있는 세포도 클로닝할 수 있습니다.

유전자 특이적인 GAPDH 길잡이로 수행한 단일 세포 RT-PCR

PC: 양성 대조군, 풀링한 A549 세포의 c-DNA

NC: 음성 대조군, 용해 버퍼

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