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저산소증 연구에 참여하는 연구자를 위한 주요 고려사항
세포배양
작성일
2023-11-21 15:25
저산소증 연구에 참여하는 연구자를 위한 주요 고려사항
Key considerations for scientists involved in hypoxia and physoxia research.
Introduction
여기서는 저산소 상태에서 세포의 반응 연구를 처음 접하는 연구자들이 고려할 만한 사항을 조명하고자 합니다.
인큐베이터 안팎의 산소 농도를 면밀히 조사하고 챔버 내 공기 및 세포 내 산소 레벨의 중요성을 탐구함으로써 관련 연구자들에게 통찰력을 제공하는 것을 목표로 합니다.
CO2 incubators deviate from 21% oxygen.
저산소 상태의 작업대에서 통제된 조건과 기존의 세포배양 환경을 의미 있게 비교하기 위해서는 21%의 산소 환경을 유지하는 것은 아니라,
높은 습도와 5%의 CO2 환경을 유지하여 배양기 내부의 산소 환경을 크게 변화시켜야 합니다.
연구에 따르면 표준 이산화탄소 인큐베이터 내부의 산소 수준은 17% 또는 약 17%에서 맴돈다고 합니다.
더욱이 인큐베이터 문을 열고 닫을 경우 산소 수준에 상당한 변동이 발생할 수 있으며, 종종 20~30초 이내에 21%로 증가합니다.
hypoxia workstation은 보통 생리학적 산소 농도(일반적으로 1~5%)를 유지하도록 설계되어 있지만,
표준 인큐베이터의 조건을 재현하기 위해서는 21%가 아닌 16~18%의 산소 레벨를 목표로 하는 것이 좋습니다.
Are incubator oxygen levels suitable for physiological studies?
생리학적 연구는 살아있는 세포가 노출되는 산소 상태에 대한 철저한 이해를 필요로 하며, 17% 이상의 산소 농도에 자연적으로 노출된 세포의 예는 거의 없다는 점에 유의해야 합니다.
이러한 높은 산소 노출은 주로 비강 상피 (nasal epithelium) 나 구강 (oral cavity)과 같은 세포의 외부 표면에 국한됩니다.
이 상황에 놓인 세포들은 점액이나 액체로 덮여 있어서 표준 CO2 인큐베이터보다 훨씬 낮은 산소 농도에 노출되어 죽게 됩니다.
산소가 기도를 통해 몸 안으로 들어오면 배출되는 가스와 빠르게 섞여서 폐포에 도달할 때까지 21%에서 약 10~13%로 감소합니다.
보통 몸 안의 다양한 조직들은 실내 공기 조건에서 크게 벗어나는 산소 농도 범위 내에서 움직입니다.
참조1: Defining physiological normoxia for improved translation of cell physiology to animal models and humans.
참조2: Lost in application: Measuring hypoxia for radiotherapy optimisation.
위의 검토는 많은 관련 생체 내 산소 상태를 재현하는 문제를 강조하고 있으며 실험실 고도 또는 대기압 조건의 변수를 따로 고려하지 않았습니다.
아래 링크를 참조하십시오.
참조3: The reproducibility issue within hypoxia chambers and a simple solution to fix it.
Chamber atmosphere is not the only factor.
세포가 배양액에서 산소를 소비하기 때문에 용기 헤드 부분의 가스분포에 따라 용존 산소 레벨이 크게 떨어질 수 있습니다.
예를 들어, 배지가 1% O2의 환경으로 조성되면 세포 내 산소는 세포 내에서 거의 0% O2로 급격히 감소할 수 있습니다.
세포 내 산소의 감소는 세포 밀도, 세포 유형, 대사 상태, 배지 부피, 사용된 세포 배양 용기의 유형과 같은 요인에 의해 영향을 받습니다.
수용액에서 산소 용해가 잘되지 않아 챔버 가스가 용기의 헤드 부분으로 확산되고 배지에서 용해되며 최종적으로 세포로 확산되는 과정은 느려지게 됩니다.
이 문제를 해결하기 위해 Wenger 등은 세포 내 산소 수준에 영향을 미치는 수많은 요인을 포괄적으로 분석했습니다.
이 논문은 실내 배양기가 21%의 산소를 포함한다는 일반적인 통념을 깨고 배양액에서 발견되는 산소 수준을 자세히 분석하여,
세포 연구의 생리학적 조건을 유지하는 데 필요한 복잡성에 대한 깊은 통찰을 제공합니다.
참조4: Frequently asked questions in hypoxia research.
배양액에 세포가 최대한 많이 노출되게 하기 위한 적절한 플레이트웨어 (가능하면 가스 투과성 바닥이 있는)를 선택하는 것을 권장합니다.
배양액을 교환할 때 세포 스트레스를 유발하지 않으려면 배양액을 이전의 세포 성장 조건에 맞게 잘 세팅해야 합니다.
또한 OxyLite monitor 같은 장비를 이용하여 직접 세포 및 배양액의 pO2를 모니터링하는 것이 실제로 세포층의 pO2 수준을 정확하게 파악하는 데 도움이 될 수 있습니다.
Conclusions
결론적으로, 저산소증 연구를 위해서는 산소 농도를 둘러싼 복잡성에 대한 포괄적인 이해가 먼저 요구됩니다.
세포 생장과 산소 레벨 간의 관련성을 충분히 이해함으로써 연구자가 사용하는 특정 세포의 성장에 필요한 적정 산소 농도를 찾아내기가 한결 수월해질 수 있습니다.
그렇게 함으로써, 연구자들은 hypoxia과 physioxia 조건에서 수행하는 실험의 정확성과 재현성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
원문 출처:
https://www.oxford-optronix.com/resources/key-considerations-for-scientists-venturing-into-hypoxia-or-physoxia-research.
Related Equipment
HypoxyLab™ Bench-top Hypoxia Workstation -> 상세정보 보러가기
HypoxyLab은 세포 기반 연구에서 생체내 생리적 조건을 정확하고 지속적으로 재현하여 세포의 대사와 기능의 정확한 분석을 가능하게 해주는 'contamination-free ' 워크스테이션입니다.
최근 내부 작업 공간이 전작에 비해 48% 정도 커져 사용이 훨씬 수월해 졌습니다.
Applications Field
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Key considerations for scientists involved in hypoxia and physoxia research.
Introduction
여기서는 저산소 상태에서 세포의 반응 연구를 처음 접하는 연구자들이 고려할 만한 사항을 조명하고자 합니다.
인큐베이터 안팎의 산소 농도를 면밀히 조사하고 챔버 내 공기 및 세포 내 산소 레벨의 중요성을 탐구함으로써 관련 연구자들에게 통찰력을 제공하는 것을 목표로 합니다.
CO2 incubators deviate from 21% oxygen.
저산소 상태의 작업대에서 통제된 조건과 기존의 세포배양 환경을 의미 있게 비교하기 위해서는 21%의 산소 환경을 유지하는 것은 아니라,
높은 습도와 5%의 CO2 환경을 유지하여 배양기 내부의 산소 환경을 크게 변화시켜야 합니다.
연구에 따르면 표준 이산화탄소 인큐베이터 내부의 산소 수준은 17% 또는 약 17%에서 맴돈다고 합니다.
더욱이 인큐베이터 문을 열고 닫을 경우 산소 수준에 상당한 변동이 발생할 수 있으며, 종종 20~30초 이내에 21%로 증가합니다.
hypoxia workstation은 보통 생리학적 산소 농도(일반적으로 1~5%)를 유지하도록 설계되어 있지만,
표준 인큐베이터의 조건을 재현하기 위해서는 21%가 아닌 16~18%의 산소 레벨를 목표로 하는 것이 좋습니다.
Are incubator oxygen levels suitable for physiological studies?
생리학적 연구는 살아있는 세포가 노출되는 산소 상태에 대한 철저한 이해를 필요로 하며, 17% 이상의 산소 농도에 자연적으로 노출된 세포의 예는 거의 없다는 점에 유의해야 합니다.
이러한 높은 산소 노출은 주로 비강 상피 (nasal epithelium) 나 구강 (oral cavity)과 같은 세포의 외부 표면에 국한됩니다.
이 상황에 놓인 세포들은 점액이나 액체로 덮여 있어서 표준 CO2 인큐베이터보다 훨씬 낮은 산소 농도에 노출되어 죽게 됩니다.
산소가 기도를 통해 몸 안으로 들어오면 배출되는 가스와 빠르게 섞여서 폐포에 도달할 때까지 21%에서 약 10~13%로 감소합니다.
보통 몸 안의 다양한 조직들은 실내 공기 조건에서 크게 벗어나는 산소 농도 범위 내에서 움직입니다.
참조1: Defining physiological normoxia for improved translation of cell physiology to animal models and humans.
참조2: Lost in application: Measuring hypoxia for radiotherapy optimisation.
위의 검토는 많은 관련 생체 내 산소 상태를 재현하는 문제를 강조하고 있으며 실험실 고도 또는 대기압 조건의 변수를 따로 고려하지 않았습니다.
아래 링크를 참조하십시오.
참조3: The reproducibility issue within hypoxia chambers and a simple solution to fix it.
Chamber atmosphere is not the only factor.
세포가 배양액에서 산소를 소비하기 때문에 용기 헤드 부분의 가스분포에 따라 용존 산소 레벨이 크게 떨어질 수 있습니다.
예를 들어, 배지가 1% O2의 환경으로 조성되면 세포 내 산소는 세포 내에서 거의 0% O2로 급격히 감소할 수 있습니다.
세포 내 산소의 감소는 세포 밀도, 세포 유형, 대사 상태, 배지 부피, 사용된 세포 배양 용기의 유형과 같은 요인에 의해 영향을 받습니다.
수용액에서 산소 용해가 잘되지 않아 챔버 가스가 용기의 헤드 부분으로 확산되고 배지에서 용해되며 최종적으로 세포로 확산되는 과정은 느려지게 됩니다.
이 문제를 해결하기 위해 Wenger 등은 세포 내 산소 수준에 영향을 미치는 수많은 요인을 포괄적으로 분석했습니다.
이 논문은 실내 배양기가 21%의 산소를 포함한다는 일반적인 통념을 깨고 배양액에서 발견되는 산소 수준을 자세히 분석하여,
세포 연구의 생리학적 조건을 유지하는 데 필요한 복잡성에 대한 깊은 통찰을 제공합니다.
참조4: Frequently asked questions in hypoxia research.
배양액에 세포가 최대한 많이 노출되게 하기 위한 적절한 플레이트웨어 (가능하면 가스 투과성 바닥이 있는)를 선택하는 것을 권장합니다.
배양액을 교환할 때 세포 스트레스를 유발하지 않으려면 배양액을 이전의 세포 성장 조건에 맞게 잘 세팅해야 합니다.
또한 OxyLite monitor 같은 장비를 이용하여 직접 세포 및 배양액의 pO2를 모니터링하는 것이 실제로 세포층의 pO2 수준을 정확하게 파악하는 데 도움이 될 수 있습니다.
Conclusions
결론적으로, 저산소증 연구를 위해서는 산소 농도를 둘러싼 복잡성에 대한 포괄적인 이해가 먼저 요구됩니다.
세포 생장과 산소 레벨 간의 관련성을 충분히 이해함으로써 연구자가 사용하는 특정 세포의 성장에 필요한 적정 산소 농도를 찾아내기가 한결 수월해질 수 있습니다.
그렇게 함으로써, 연구자들은 hypoxia과 physioxia 조건에서 수행하는 실험의 정확성과 재현성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
원문 출처:
https://www.oxford-optronix.com/resources/key-considerations-for-scientists-venturing-into-hypoxia-or-physoxia-research.
Related Equipment
HypoxyLab™ Bench-top Hypoxia Workstation -> 상세정보 보러가기
HypoxyLab은 세포 기반 연구에서 생체내 생리적 조건을 정확하고 지속적으로 재현하여 세포의 대사와 기능의 정확한 분석을 가능하게 해주는 'contamination-free ' 워크스테이션입니다.
최근 내부 작업 공간이 전작에 비해 48% 정도 커져 사용이 훨씬 수월해 졌습니다.
- Compact: 실험실내에서 쉽게 이동 가능
- Economic: 가스 소비가 매우 적음
- Performance: 20분이내에 hypoxia 상태 도달
- Authentic oxygen: mmHg 단위로 표기 (not %)
- Contamination-free: 연속적인 HEPA filtration
- Data Logging: 내장메모리 / USB
Applications Field
- Cancer, radiation and apoptosis cell biology
- Stem cell research
- Human virology research
- Multidisciplinary drug development and proteomics
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