엑소좀 여과란 무엇인가요?

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엑소좀은 대부분의 진핵 세포의 엔도솜 구획에서 생성되는 막으로 둘러싸인 작은 세포외 소포입니다. 혈액, 소변, 타액과 같은 생물학적 체액에서 발견될 수 있으며, 여러 생리적 및 병리적 과정에 관여합니다. 세포 간에 단백질, 지질, 유전 물질을 전달하는 능력으로 인해 재생 의학, 암 연구, 약물 전달 등의 분야에서 생물의학 연구 및 임상 응용 분야에서 상당한 주목을 받았습니다.[1] 엑소좀 연구는 빠르게 진화하는 분야이며, 지속적인 연구를 통해 새로운 응용 및 치료 가능성을 밝혀내고 있습니다.

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조직 배양 상층액, 혈액, 소변 또는 기타 체액과 같은 생물학적 샘플에서 엑소좀을 분리하는 데는 여러 가지 방법이 있으며, 여과는 가장 일반적으로 사용되는 방법 중 하나입니다. 그러나 샘플을 정화하기 위해 원심 분리를 포함하는 기존 여과와 샘플을 더욱 정제하기 위해 다공성 필터 막을 통해 여과하는 것은 사용된 필터 막의 유형으로 인해 섬세한 엑소좀을 손상시킬 수 있습니다.

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접선 유동 여과와 전통 여과의 이점

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전통적인 여과, 즉 직접 흐름 여과에서 농축된 엑소좀을 포함하는 샘플은 특정 기공 크기를 가진 다공성 필터 멤브레인을 통과합니다. 이 공정을 통해 더 작은 엑소좀은 필터를 통과하는 반면 더 큰 입자는 필터 멤브레인에 의해 포집되어 유지됩니다. 그러나 이 방법은 멤브레인 표면에 큰 분자가 축적되어 필터 케이크 층을 형성한다는 단점이 있습니다. 이 층은 장기간 여과하면 두꺼워져 여과 효율과 필터 멤브레인의 수명이 감소합니다[2].

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접선 흐름 여과(TFF)는 샘플 흐름을 비스듬한 각도로 멤브레인을 가로질러 수평으로 향하게 하는 여과 방법입니다. 이 공정은 여과를 용이하게 할 뿐만 아니라 시스템을 순환할 때 멤브레인 표면을 헹구는 샘플의 연속적인 흐름을 허용합니다.

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이를 통해 큰 분자의 축적이 줄어들고 유량 감소로 인해 발생할 수 있는 농도 분극을 방지하는 데 도움이 됩니다. 결과적으로 일관된 유량이 유지되어 필터 멤브레인의 수명이 크게 연장됩니다.

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접선 흐름 여과의 또 다른 장점은 전통적인 여과에 비해 샘플의 농축과 투석여과를 동시에 수행할 수 있다는 것입니다. 반면 전통적인 여과는 샘플을 원심분리하여 농축과 여과를 별도로 수행해야 합니다.

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TFF 애플리케이션

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TFF는 매우 다재다능하여 생물 분자의 여과 및 정제가 필요한 다양한 산업 및 과학적 공정에 사용하기에 이상적입니다. 위에서 언급한 장점으로 인해 접선 유동 여과는 생명 공학 및 생물 의학 분야에서 전통적인 여과보다 점점 더 선호되는 선택이 되고 있습니다. 결과적으로 현재 병원과 제약 산업에서 널리 사용되고 있습니다.

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접선 흐름 여과는 기존 여과에 비해 여러 가지 이점을 제공하지만, Tanfil 100 TFF 시스템은 부드러운 여과 공정을 통해 엑소좀이 손상될 가능성을 줄이고 처리 중인 생물학적 샘플의 무결성을 보장하기 때문에 엑소좀 여과에 특히 적합합니다.

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추가적인 주요 이점은 다음과 같습니다.

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다목적 시스템: 접선 흐름 여과 기술을 사용하여 샘플의 동시 농축과 여과가 가능합니다.

높은 유량 속도: Tanfil 100 TFF 시스템은 대량의 생물학적 유체를 빠르고 효율적으로 처리할 수 있습니다.

오염 감소: 샘플이 막과 평행하게 흐르기 때문에 막 오염이 방지되어 막의 수명이 늘어납니다.

유연성: Tanfil 100 TFF 시스템은 다양한 종류의 접선 흐름 여과 멤브레인과 함께 사용할 수 있어 사용자는 자신의 필요에 가장 적합한 멤브레인을 선택할 수 있는 유연성을 제공합니다.

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출처:

1. Guillaume van Niel, Gisela D'Angelo, Graça Raposo. 세포외 소포의 세포 생물학에 빛을 비추다.

​https://hal.science/hal-02359760/file/NRMCB%20MAA.pdf

2. 접선 흐름 여과. https://www.rocker.com.tw/en/application/tangential-flow-filtration/