3D 생물학

3D 생물학: 3D cell model의 imaging, 자동화 및 분석

스페로이드 및 오가노이드를 포함한 3차원 세포 모델은 생리학적으로 더욱 적합한 맥락에서 생물학적 과정을 연구하는 데 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 이러한 모델을 사용하는 것은 imaging, 자동화 및 데이터 분석에 있어 뚜렷한 고려 사항을 제시합니다.

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3D 생물학에서 확장 가능하고 재현 가능한 실험과정 구현

3D 생물학은 전통적인 2차원 배양 방식이 아닌, 스페로이드나 오가노이드와 같은 3차원 구조에서 배양된 세포를 연구하는 것을 의미합니다. 이러한 모델은 생물학적 구조를 더 정확하게 반영하기 때문에 샘플 처리, imaging 및 데이터 분석에 대한 실질적인 고려 사항을 제시합니다. 2D 배양과 비교했을 때, 3D 생물학 실험과정은 증가된 생물학적 변이성과 더욱 복잡한 실험 설계를 고려해야 합니다.

이러한 모델은 샘플 처리, imaging 및 데이터 분석에 추가적인 복잡성을 야기할 수 있습니다. 연구자들이 2D 세포 배양에서 3D 세포 배양으로 전환함에 따라, 실험과정은 종종 더 큰 생물학적 다양성, 증가된 assay 복잡성 및 더 많은 데이터 양을 지원해야 합니다. 확장 가능하고 재현 가능한 3D 생물학 실험과정은 일반적으로 배양, imaging 및 분석에 대한 통합적인 접근 방식을 기반으로 합니다.

다음 섹션에서는 3D 생물학 실험을 지원하는 데 일반적으로 사용되는 주요 기술에 대해 설명합니다.

3D 생물학 실험을 지원하는 핵심 기술

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CellXpress.ai® 자동 세포 배양 시스템

CellXpress.ai 자동 세포 배양 시스템은 3D 생물학 실험과정에 사용되는 특정 세포 배양 공정(monitoring, 공급 및 증식 포함)을 자동화하여 장기간 배양 동안 일관성을 유지하도록 설계되었습니다.

3D Ready® 오가노이드 확장 서비스

3D Ready 오가노이드 확장 서비스는 특허 기술 생물반응기 및 생물공정 기술을 활용하여 신뢰할 수 있고 예측 가능한 PDO를 생산함으로써 품질 관리된 오가노이드를 대규모로 생성 및 배양할 수 있도록 지원합니다.

https://share.vidyard.com/watch/zbx5hvfDZWnGzvrWpoM9id

Molecular Devices의 선임 과학자인 Oksana Sirenko 박사가 3D Cell Model과 High-Content Imaging이 신약 개발의 진전에 어떻게 도움이 되는지 설명합니다.

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자동화된 3D 생물학 실험과정에 대한 엔드투엔드 지원

Molecular Devices는 연구자들이 실험실 환경에서 자동화된 3D 생물학 실험과정을 구현할 수 있도록 지원하며, 시스템 통합, 최적화 및 실험과정 지원을 통해 3D cell model을 확장 가능하고 일관되게 사용할 수 있도록 하는 것을 목표로 합니다.

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이러한 실험과정은 일반적으로 다음과 같은 구성 요소를 결합합니다.

https://view.ceros.com/molecular-devices/3d-biology-comprehensive-solution

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연구자들이 2D 세포 모델에서 3D 세포 모델로 전환하는 이유는 무엇인가?

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3D 생물학의 혁명적인 약속

당사는 오가노이드가 신약 개발 일정을 단축하고 기존 세포 모델의 한계를 극복하며 동물 연구에서 벗어나는 혁명적인 약속을 제공하는 차세대 신약 발견의 미래라고 믿습니다.

2D 생물학에서 3D 생물학으로 전환할 준비가 되었으나 어디서부터 시작해야 할지 모르시겠습니까? 최신 블로그 포스트에서, 당사는 이 새로운 신약 개발 패러다임에 진입하는 데 필요한 것이 무엇인지 제시합니다.

인포그래픽 보기

https://view.ceros.com/molecular-devices/drug-discovery-paradigm/p/1

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시스템 아이콘

3D 생물학 실험과정을 지원하는 자동화된 세포 배양 시스템

인공지능 기반 세포 배양 혁신 허브는 머신러닝 기반 monitoring, 공급, imaging 및 스케줄링을 사용하여 프로세스를 자동화하고 실험과정 실행을 지원하도록 설계되었습니다.

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이는 연구진이 까다로운 공급 및 계대 일정을 완벽하게 제어할 수 있는 혁신적인 시스템입니다. 즉, 여러 PDO/iPSC 세포주, 스페로이드 또는 오가노이드의 생장 및 확장을 위한 24/7 일정을 유지하면서 실험실에서 직접 작업하는 시간을 줄여줍니다.

CellXpress.ai 세포 배양 플랫폼은 일상적인 세포 배양 작업의 자동화를 지원하고, 장기 3D 배양 실험과정(오가노이드 기반 공정 포함) 전반에 적용할 수 있는 monitoring 및 보고 기능을 통합합니다.

세포 배양의 미래 보기

https://share.vidyard.com/watch/xgTqMVm4uWCZ4sfkPxycyE

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오가노이드 아이콘

3D 세포 배양 실험을 위한 오가노이드 증식 서비스

품질이 관리되는 오가노이드는 대규모로 제조되며, 생물반응기 및 생물공정 특허 기술을 활용하여 신뢰할 수 있고 예측 가능한 PDO를 생성합니다.

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3D Ready™ Organoid Expansion Service

Molecular Devices는 인간 유래 3D 오가노이드의 규모 확대 및 산업 제조 분야에서 글로벌 리더십을 보유하고 있습니다. 특허 출원 중인 고유한 생물공정 기술을 통해 촉진되는 반자동 절차는 제어 및 Monitoring되는 조건을 사용하여 정의된 크기 범위 내에서 표준화된 환자 유래 오가노이드(PDO)를 대량 생산합니다. 엄격한 품질 관리를 통해 배치 간 및 사용자 간 변동성이 줄어듭니다.

당사는 고객의 특정 요구 사항을 충족하기 위해 고객별로 독점적인 오가노이드 배양 라인을 확장할 수 있는 역량을 제공합니다.

오가노이드 생산 규모 확장

https://share.vidyard.com/watch/nXjSexZj7piRAwiJGtP7Dt

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3D 생물학에 대해 자주 묻는 질문

3D 생물학이란?

3D 생물학은 전통적인 2차원 배양 방식이 아닌, 스페로이드나 오가노이드와 같은 3차원 구조에서 배양된 세포를 연구하는 것을 의미합니다. 이러한 모델은 biological system에서 관찰되는 세포 조직 및 상호 작용을 더 잘 나타내기 위해 사용됩니다.

3D 생물학은 기존의 2D 세포 배양과 어떻게 다릅니까?

전통적인 2D 세포 배양에서는 세포가 평평한 표면에서 자라지만, 3D 생물학에서는 세포가 3차원 구조로 조직화됩니다. 이러한 차이는 실험 모델 내에서 세포의 Morphology, 행동 및 상호 작용에 영향을 미칠 수 있습니다.

전임상 연구에서 3D cell model 사용에 대한 관심이 증가하는 이유는 무엇입니까?

3D cell model은 기존의 2D 배양보다 3차원 구조, 세포 간 상호작용, 미세환경 효과와 같은 조직 생물학의 핵심적인 측면을 더 잘 반영할 수 있기 때문에 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 결과적으로 3D 모델은 생리학적으로 더 관련성이 높은 측정값을 생성하는 경우가 많으며, 전임상 연구에서 약물 반응을 평가할 때 임상 적용 가능성을 강화할 수 있습니다.

3D 생물학 연구에서 일반적으로 사용되는 3D cell model에는 어떤 것들이 있습니까?

일반적인 3D cell model에는 스페로이드, 오가노이드 및 생체모사칩 시스템이 포함됩니다. 오가노이드는 뇌, 장, 폐, 망막 및 종양 모델을 포함하여 연구에서 흔히 연구되는 광범위한 조직 유형을 포괄합니다. 이러한 3D 구조는 생리학적으로 유의한 3차원 환경에서 세포 조직 및 생물학적 과정을 연구하는 데 널리 사용됩니다.

3D 생물학 분야에서 일할 때 어떤 어려움이 있습니까?

3D 생물학에서 흔히 발생하는 어려움으로는 특히 대규모 배양에서 일관되고 재현 가능한 배양 모델을 구축하는 것과 3차원 구조를 imaging하고 분석하는 것이 있습니다. 3D cell model의 복잡성이 증가함에 따라 샘플 준비, imaging 깊이 및 후속 데이터 분석에 추가적인 변동성이 발생할 수 있습니다.

3D cell model은 어떻게 imaging하고 분석합니까?

3D cell model의 imaging 및 분석에는 일반적으로 공초점 현미경과 같은 자동화된 imaging 시스템이 사용되며, 이를 통해 복잡한 3차원 구조의 광학적 단면화를 구현할 수 있습니다. 소프트웨어 도구는 imaging 데이터를 재구성하고 정량화하는 데 사용되며, Microplate Reader에서 측정되는 플레이트 기반 assay는 viability와 같은 기능적 지표를 평가하는 데 일반적으로 적용됩니다.