오가노이드 연구 제품 가이드 | Organoid Research | 고마바이오텍

오가노이드란? 

오가노이드(organoid)는 실험실에서 배양된, 인간이나 동물의 장기나 조직의 작은 모형을 말합니다. 이는 주로 줄기세포를 이용해 3D 형태로 성장시켜 특정 장기의 기능을 모사하는 미세 구조를 형성하도록 만듭니다. 

오가노이드 제작 과정은?

1. 줄기세포의 확보 : 배아줄기세포 (ESC) 또는 유도 다능성 줄기세포 (iPSC)를 주로 사용합니다.

2. 세포 배양 환경 준비 :  오가노이드를 형성하기 위해 세포들이 자극을 받을 수 있는 특수한 배양 환경이 필요하며, 3D 배양 기술을 사용하여 세포가 입체적으로 성장할 수 있도록 합니다.

3. 분화 유도 : 특정 성장 인자나 small molecule을 배양액에 추가하여 세포들이 특정 세포나 장기로 분화하도록 유도합니다.

4. 3D 구조 형성 : 세포들이 서로 상호작용하며 스스로 3D 구조를 형성하여, 장기의 특정 기능을 모사하는 구조를 만들게 됩니다. 

5. 배양 및 성숙 : 오가노이드가 형성되면, 이를 일정 기간 동안 배양하여 성장시키고 성숙시킴으로써 오가노이드는 실제 장기의 기능을 점차적으로 나타내게 됩니다.

6. 모델 활용 : 성숙한 오가노이드는 연구나 질병 모델링, 약물 테스트 등에 활용되며, 이를 통해 질병의 진행 과정이나 새로운 치료법을 연구할 수 있습니다.

오가노이드 제작 및 배양을 위한 제품 가이드

▒ iPSC Reprogramming Kit 

• Episomal vector를 이용하여 한번의 transduction으로 25% 이상의 높은 효율  제공
• 유전자 도입이 까다로운 혈액유래 세포로도 높은 효율 제공
• 20일 이내에 견고한 iPSC colony 형성
• 비바이러스성 episomal DNA 벡터는 유전자 통합 없이 외부의 transgene을 안전하게 전달
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▒ 3D 배양 환경을 위한 Cultrex BME  

• Liver, Pancreas, Kidney, Inner Ear, Prostate등 다양한 장기의 organoid culture에 사용
• 오가노이드 배양에 최적화된 best Cultrex :
  - 일반적인 오가노이드 배양 : Cultrex UltiMatrix Reduced Growth Factor BME (#BME001)
  - 견고한 오가노이드 배양 : Cultrex Reduced Growth Factor BME, Type 2 (#3533-005-01)
  - 까다로운 오가노이드 배양 : Cultrex Reduced Growth Factor BME, PathClear (#3433-010-01)
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▒ 동물 성분 없는 3D 배양을 위한 Biosilk    

• Spidroin (스피드로인)이라고 하는 거미줄 단백질 성분을 이용한 3D culture matrix 
• 세포외기질(ECM)과 유사한 네트워크를 형성하여 실제 조직 환경 모사
• 산소나 영양분이 오가노이드 내부로 효과적으로 확산되는 공간 구조 형성
• Biocompatible, non-immunogenic, biodegradable
• 화학적 구성 성분이 규명되어 있으며, 동물 유래 성분 불포함
• Biosilk matrix 및 Recombinant Human Biolaminin이 함유된 타입으로도 제공 (Biosilk 521)
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▒ 오가노이드 배양을 위한 small molecules  

• 오가노이드 제작 시 사용되는 small molecule들은 특정 신호 경로를 조절하거나 세포 분화 및 성장을 유도하는 데 중요한 역할 제공 
• 주요 small molecules 
  -  A83-01 : TGF-beta 경로를 억제하여 iPSC나 ESC의 분화 유도
  - DAPT : Notch 경로를 억제하여 특정 세포 유형으로 분화되도록 유도
  - Y-27632 : ROCK 경로를 억제하여 세포의 세포막 형성 및 배양시 접착력을 조절하여 3D 형태로 자라도록 유도
  - CHIR 99021 : GSK-3beta 경로를 억제하여 줄기세포의 배양과 분화 조절
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▒ CEPT Cocktail Kit 

• 줄기세포의 생존력을 향상 시키는 소분자의 조합으로 배아체, 오가노이드 형성 시기에 세포 생존율 향상
• 분화된 세포의 냉동 보관 후에도 세포 생존력 증가
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▒ 오가노이드 연구 Growth factors    

• 최적의 오가노이드 성장을 촉진하고 재현 가능한 배양 조건을 확립하는데 필요한 성장인자 제공
• 엄격한 생산 및 정제 기준을 통해 제작 
• 경제적인 가격  

▒  오가노이드 3D 배양을 위한 Organoid-on-chip

• 일반적인 24well plate와 달리, cell과 media 처리 공간을 구분하여 organoid가 균일하게 성장하도록 배양하기 위한 미세유체칩 (현재는 cerebral organoid 배양에 적용되었습니다.)
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▒  오가노이드 분리 및 회수 

• Hydrogel을 구성하는 세포외 단백질로부터 오가노이드를 손상없이 분리하기 위해 이용 
• Cultrex Organoid Harvesting Solution (#3700-100-01)
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 ▒  오가노이드 투명화 

• 오가노이드, 3D 세포 배양 및 미세조직의 효과적인 조직 투명화 및 염색에 이용
• 조직 수축이나 손상을 유발하지 않는 마일드한 용매 사용
• 최대 500um 두께의 3D 세포 배양을 몇 분 안에 투명화 가능 
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