유세포분석기는 레이저를 이용해 세포의 크기, 내부 입자의 조성, 표지 된 형광의 세기 등을 동시에 측정할 수 있는 장비다. 유세포분석기를 이용한 분석법은 면역학, 세포생물학과 함께 발전했으며 최근에는 종양면역학, 세포면역학 분야에서 대체 불가능한 실험 기법으로 자리매김하고 있다. 유세포분석기를 이용해 연구자들이 최고의 결과를 도출할 수 있도록 지원하고 있는 서울아산병원 융합연구지원센터 유세포분석실을 소개한다.

유세포분석기는 형광물질이 표지된 낱낱의 세포들을 컴퓨터로 수치화해 히스토그램, 점 도표 등 여러 가지 형태로 표현한다. 다양한 항체를 하나의 세포에 염색함으로써 혈액 혹은 조직에 침윤한 다양한 형태의 면역 세포를 동시에 분석할 수 있는 장점이 있다. 효과적인 분석을 위해 일정 범위를 지정한 뒤 재분석하거나 분리해서 세포 배양 등 후속 연구에 이용할 수 있다. 나아가 세포 사멸, 세포주기, 세포 내 활성산소 측정, 미토콘드리아의 탈분극, 형질주입 등 다양한 생물학 연구에 활용이 가능하고 소량의 시료에서 다양한 세포 집단의 특성을 파악해야 하는 임상 검체를 이용한 연구에서도 널리 활용되고 있다.

유세포분석실은 3개의 레이저와 8개의 디텍터를 이용해 동시에 8개 색까지 측정할 수 있는 분석장비 (FACSCanto II™) 2대와 분리장비(FACSAria II™) 1대를 보유하고 있다.  전문 장비를 통해 다색 유세포 분석 디자인, 실험 방법 및 결과 분석 자문, 교육 등을 지원한다. 또한 다색 유세포 분석 결과가 임상 검체를 활용한 중개 연구에 활용될 수 있어 임상 의학자들과 기초 연구자들의 협력 연구가 활발하게 진행되고 있다.

최근 유세포 분석장비의 발전으로 20가지 이상의 더욱 많은 형광을 동시에 분석할 수 있게 됐고, 세포 밖 소포체 등 소입자에 대한 분석도 가능해졌다. 이에 발맞춰 유세포분석실은 최신 기술을 이용해 연구자들의 요구를 충족할 수 있는 맞춤형 분석 서비스를 제공하고자 노력하고 있다.

▲ 융합연구지원센터 위유미 차장이 분리된 세포가 준비된 튜브에 정확히 들어갈 수 있도록 장비 사전점검을 하고 있다.

Q. 세포가 아닌 혈청 사이토카인을 측정할 수 있는지

혈청을 포함한 체액이나 배양액의 사이토카인은 CBA(Cytokine Beads Assay) 방법을 이용해 유세포분석기로 측정이 가능하다. CBA는 항체를 생산하는 회사에서 키트로 제작해 판매하고 있기 때문에 연구자가 직접 구매할 수 있다. 한정된 시료에서 여러 종류의 사이토카인을 동시에 정량 분석하고자 하는 경우 CBA 분석을 추천한다.

Q. 엑소좀 분석이 가능한지

엑소좀은 100~200nm 크기의 매우 작은 소포체로 현재 유세포분석실이 보유하고 있는 유세포분석기를 사용 시 노이즈와 구별이 어려워 분석에 한계가 있다. 하지만 엑소좀 크기의 사이즈 마커 비즈를 사용해 비슷한 크기의 소포체 중 엑소좀 발현 표지자로 염색한 경우 분석이 가능하다. 앞으로 관련 최신 장비가 도입된다면 보다 활발하게 분석 및 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

Q. 데이터를 분석하는 프로그램이 있는지

유세포분석기 분석 후 생성되는 PDF 파일 외에 더 다양한 분석 및 효율적인 데이터 정리를 위해 많은 연구자들이 분석 전용 프로그램을 이용하고 있다. 유세포분석기에서 생성된 원본 데이터 파일을 이용한 분석 전용 프로그램 중 가장 널리 사용되는 프로그램은 FlowJo™(BD Biosciences)다. 이 프로그램은 많은 양의 데이터를 맵으로 만들어 클러스터링 및 시각화하여 분석하는 flowsom 기법 등 다양한 분석 툴을 제공하고 있다. 유세포분석실에는 분석을 위한 FlowJo™ 프로그램이 설치돼 있으며 필요로 하는 연구자에게 사용법을 교육하고 있다.

Q. 유세포분석기 분석 후 원하는 세포를 따로 받을 수 있는지

유세포분석실에 보유 중인 세포 분리장비(FACSAria II™)는 유세포분석기와 같은 방식으로 세포에 표지된 형광값을 분석하여 원하는 타겟 세포를 분류할 수 있는 장비다. 분리하려는 세포는 세포의 크기와 특성, 표적항원의 발현 양, 타겟 세포의 빈도(%) 등을 유세포분석기로 미리 분석하면 실제 세포 분리 시 분석 시간을 줄이고 적절한 크기의 노즐과 세포 유입 속도를 결정하는 데 도움이 된다. 순수 분리된 세포들은 다시 배양하여 증식시키거나 RNA, DNA, 단백질을 추출하는 등 다양한 후속 실험에 사용된다.

유세포분석실

•담당교수 : 류마티스내과 홍석찬 교수

•위치 : 융합연구관 9층

•연구 지원 서비스

   - FACSCanto II™ 분석 서비스

   - FACSAria II™ 분리 서비스

   - 다색 유세포 분석 디자인 교육, 자문 및 결과 분석

   - 유세포분석기 사용법 및 분석 전용 프로그램 교육