현탁 세포 배양은 단일 세포나 작은 세포 응집체를 교반되는 배지에서 성장시키고 증식시켜 현탁액을 형성하는 세포 배양의 한 형태입니다.
현탁 세포 배양은 두 가지 고전적인 세포 배양 유형 중 하나이고, 다른 하나는 부착 세포 배양입니다. 현탁 세포 배양의 역사는 전체 세포 배양의 역사와 밀접한 관련이 있으나, 유지 관리 방법과 상업적 응용 분야에서 차이가 있습니다. 현탁 세포는 균질화된 조직이나 이질적인 세포 용액에서 나올 수 있으며, 혈액 세포, 식물 세포, 곤충 세포와 같은 비부착 세포주 배양에서 흔히 발견됩니다. 일부 세포주는 현탁액에서 배양되지만, 현재 시중에 판매되는 포유류 세포주의 대부분은 부착성 세포주입니다. 현탁 세포 배양은 세포를 현탁 상태로 유지하기 위해 교반해야 하며, 자기 교반기, 오비탈 셰이커, 배양 플라스크와 같은 특수 장비가 필요할 수 있습니다. 세포 사멸을 막기 위해 배양에는 영양이 풍부한 배양 배지를 사용해야 하며 세포 밀도 범위를 조절해야 합니다.
1885년, 윌리엄 루커는 닭 배아와 같은 살아있는 세포를 며칠 동안 유지할 수 있는 소금 완충액을 개발하여 조직 배양의 미래를 위한 기초를 마련했습니다.
1907년, 로스 그랜빌 해리슨은 신경 세포를 배양하기 위해 매달아 떨어뜨리는 방법을 개량하고 배양 과정에 무균 기술을 도입하는 등 시험관 내 세포 배양 기술을 개발했습니다. 1910년, 몬트로즈 토마스 배로스는 해리슨의 기술을 개량했고, 알렉스 카렐과 협력하여 신선한 혈장과 식염수를 혼합하여 시험관 내에서 유지할 수 있는 다양한 조직 배양 방법을 확립했습니다. 캐럴은 또한 최초로 알려진 세포주를 개발했는데, 이는 닭 배아의 심장부에서 유래한 세포주로, 34년간 지속적으로 유지되었습니다. 비록 "불멸" 세포주에 대한 이러한 주장은 나중에 레너드 헤이플릭에 의해 이의를 제기했지만, 이 중요한 혁신은 다른 과학자들에게 새로운 세포주를 만드는 영감을 주었습니다. 1952년, 조지 오토 가이와 그의 조수 메리 쿠섹은 최초의 불멸화된 인간 세포주인 헬라 세포를 배양했습니다. 헬라 세포는 다른 부착 세포주와 다르지만, 현탁액에서도 유지될 수 있습니다.
모든 일차세포(개체로부터 직접 유래한 세포)는 먼저 숙주로부터 제거한 뒤, 소화 효소를 이용해 분리하고, 배양을 위해 배지에 현탁해야 합니다. 현탁 배양에서는 백혈구가 자연스럽게 현탁 상태를 유지하고 요구에 적응할 수 있기 때문에 백혈구도 현탁 배양의 일부가 됩니다. 대부분의 포유류 세포는 부착성이 있어서 분열하려면 표면에 붙어야 합니다. 식물 세포와 곤충 세포의 경우, 현탁 배양을 위한 동결보관 세포를 제조업체에서 구입할 수 있습니다.
현탁 세포 배양은 세포가 과밀해지는 것을 막기 위해 자주 배양해야 합니다.
현탁 셀과 부착 셀은 많은 유사점이 있지만, 몇 가지 주요 차이점도 있습니다. 예를 들어, 현탁 세포 배양에서는 세포가 바닥으로 가라앉는 것을 방지하기 위해 교반이 필요합니다. 이러한 목적을 위해 교반 플라스크, 진탕 플라스크와 같은 특수 배양 용기가 개발되었습니다. 교반은 세포를 배지에 부유시키는 데 도움이 되지만, 세포에 전단력을 가해 세포의 성장에 부정적인 영향을 줄 수도 있습니다.
현탁 세포 배양의 장점은 표면적에 제한을 받지 않고 더 큰 용기에 더 많은 수를 배양할 수 있기 때문에 널리 사용된다는 점입니다. 현탁 세포 배양은 항체, 생물학 제품, 미생물 발효 배양 등 다양한 제품을 생산하는 데 특히 중요합니다.
현탁 세포주의 상업적 응용 분야로는 항체 생산, 치료용 단백질 생성, 백신 연구 등이 있습니다.
요약하자면, 현탁 세포 배양은 역사상 주요 혁신을 이루었을 뿐만 아니라, 현재 생물의학 분야에서 다양한 혁신을 주도하고 있습니다. 해부학, 생물약학, 재생 의학 등에서의 잠재력은 여전히 탐구되고 있습니다. 이러한 발전을 되돌아볼 때, 우리는 다음과 같은 의문을 갖지 않을 수 없습니다. 현탁 세포 배양의 개발은 미래의 생물의학 혁명에 어떤 도움을 줄 수 있을까요?