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소혈청이란?

세포 배양에서 올바른 혈청을 선택하는 것은 실험의 성공에 매우 중요합니다. 가축의 혈액의 액체 부분에서 추출한 소 혈청은 세포가 시험관 내에서 생존하고 성장하고 번성하는 데 필요한 필수 영양소, 성장 인자 및 단백질을 제공합니다. 호르몬, 지질 및 성장 인자가 가득한 세포 배양 배지의 필수 구성 요소입니다. 소 혈청은 육류 산업의 부산물로, 소를 도축하는 동안 수집됩니다. 이 혈청을 만드는 데 사용되는 혈액은 소의 삶의 여러 단계에서 공급될 수 있으며, 그 결과 다양한 유형의 소 혈청이 생성됩니다.

• 태아우혈청(FBS)): 태아가 아닌 소에서 추출됨.
• 신생아 송아지 혈청: 생후 20일 이하의 송아지에서 추출한 것입니다.
• 송아지 혈청: 생후 20일에서 12개월 사이의 송아지에서 채취되었습니다.
• 성인 소 혈청: 12개월 이상 된 소에서 얻은 것

소 혈청의 종류에 따라 차이가 있나요?

모든 소 혈청이 같은 것은 아닙니다. 소 혈청의 종류는 구성에 영향을 미치며, 특히 성장 인자, 단백질 및 항체의 수준이 다양한 세포 배양 응용 분야에 대한 적합성에 영향을 미칩니다. 다음은 세부 사항입니다. 

소 혈청의 종류	출처	주요 특징
태아 소 혈청	태아의 혈액에서	높은 성장인자 함량: FBS는 성장인자가 풍부하여 세포 성장과 증식을 촉진하는 데 매우 효과적입니다.  낮은 항체 수치: 태아의 면역체계가 완전히 발달되지 않았기 때문에 FBS는 항체 수치가 낮아 세포 배양 시 면역 반응의 위험이 줄어듭니다.  다재: FBS는 다양한 세포 유형에 널리 사용되고 있으며 세포 배양의 황금표준으로 간주됩니다.
신생아 송아지 혈청	생후 20일 미만의 송아지에서	중간 성장 인자 함량: 신생 송아지 혈청에는 일반적으로 FBS에서 발견되는 것보다 낮지만 적정 수준의 성장 인자가 들어 있습니다.  항체 수치 증가: 송아지가 면역 체계를 발달시키기 시작하면서 혈청에는 FBS에 비해 더 높은 수준의 항체가 포함됩니다. 특정 애플리케이션: 이 혈청은 특수 세포 배양이나 FBS가 필요하지 않은 경우에 사용될 수 있습니다.
송아지 혈청	생후 20일에서 12개월 사이의 송아지에서 추출.	성장인자 함량 낮음: 송아지 혈청의 성장 인자 수치는 FBS보다 낮아 세포 증식을 촉진하는 효능이 낮습니다. 더 높은 항체 수치: 송아지가 나이가 들면서 면역 체계는 혈청에 존재하는 항체를 더 많이 생성합니다. 선택적 사용: 송아지 혈청은 FBS의 높은 성장 인자 함량이 필요하지 않은 세포 배양 응용 분야나 혈청의 특정 단백질이나 항체가 필요한 경우에 사용됩니다.
성인 소 혈청	12개월 이상 된 소의 경우	낮은 성장 인자 함량: 성인 소혈청은 FBS에 비해 성장인자 수치가 현저히 낮으며 세포 성장을 촉진하는 효과가 떨어집니다. 높은 항체 수치: 성인 소의 면역 체계는 완전히 발달되어 혈청 내 항체 수치가 더 높아집니다. 특수 용도: 성인 소 혈청은 일반 세포 배양에서는 덜 흔히 사용되지만 특정 항체나 단백질의 존재가 유익한 특정 응용 분야에서는 사용될 수 있습니다.

왜 FBS가 가장 널리 사용되는 혈청인가요? 

FBS는 높은 성장 인자 함량과 낮은 항체 수치로 인해 세포 배양에서 가장 인기 있는 혈청으로, 광범위한 세포 유형에 다재다능합니다. FBS는 소 태아의 혈액에서 추출되며, 육류를 위해 도축된 암소의 일부가 예상치 못하게 임신한 것으로 밝혀질 때에만 이용 가능합니다. 태아는 육류 산업의 부산물이며, 태아의 혈액을 수집하여 혈청을 생산하고, 전 세계적으로 약 200만 마리의 소 태아가 사용됩니다. 800,000리터의 FBS.

임신한 여성의 식단과 환경에 영향을 받는 그 구성에는 세포 성장, 증식, 접착, 분화에 필수적인 성장 인자, 호르몬, 단백질, 미네랄과 같은 필수 성분이 포함됩니다.

그러나 FBS에 대한 수요가 계속 증가하고 가용성이 점점 제한됨에 따라 FBS 비용은 수년에 걸쳐 꾸준히 증가했습니다. 이러한 부족으로 인해 연구자와 산업계는 다른 유형의 소 혈청을 포함한 대체물을 탐색하게 되었습니다. 이러한 노력에도 불구하고 모든 소 혈청 유형이 모든 세포주에 적합한 것은 아니라는 점을 인식하는 것이 중요합니다. 따라서 특정 세포주에서 대체 혈청을 엄격하게 테스트하여 성장과 표현형에 미치는 영향을 평가하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 공부 (그림 1)은 신생 송아지 혈청이 두경부 세포주를 배양할 때 FBS의 효과적인 대체물이 될 수 없음을 보여주었습니다.

그림 1: 신생 송아지 혈청은 두경부 세포주의 성장에 유리한 조건을 제공하지 않았습니다. 72시간 동안 신생 송아지 혈청(NBCS)과 송아지 혈청(CS)에서 배양한 세포의 증식은 FBS에서 세포의 상대적 증식 비율(1.0배)로 표현되었습니다. 데이터는 0.001회 반복의 평균값(평균 ± SD)을 나타냅니다. *: FBS에서 배양한 세포와 ​​비교했을 때 p<XNUMX. NBCS-G: Gibco NBCS; NBCS-H: HyClone NBCS. 

출처: Fang CY et. al., doi: 10.1371 / journal.pone.0178960 

다음에 따라 재생산됨 크리에이티브 커먼즈 라이센스 

이러한 과제를 감안할 때, 다양한 소 혈청 유형의 뉘앙스와 특정 응용 분야를 이해하는 것은 성공적인 세포 배양에 필수적입니다. FBS는 풍부한 구성과 타의 추종을 불허하는 다재다능성으로 인해 여전히 황금 표준으로 남아 있어 광범위한 세포 유형에 선호되는 선택입니다. 그러나 세포 배양 분야가 계속 발전함에 따라 특정 세포주와의 호환성을 보장하고 성공적인 실험 결과에 필요한 높은 표준을 유지하기 위해 대체 혈청에 대한 신중한 고려와 테스트가 필수적입니다. 

FBS는 어떻게 제작되나요? 

FBS 생산에는 엄격하게 통제되는 여러 단계가 포함됩니다.

그림 2: FBS가 생산되는 방법. 

신용 : https://serumproducts.eu/what-is-serum/ 

1. 수집: FBS는 일반적으로 임신한 암소의 태아에서 추출하는데, 종종 임신 여부에 대한 사전 지식이 없는 경우가 많습니다. 

2. 살균 및 혈액 수집: 태아를 불임화시키고, 무균 환경에서 혈액을 채취합니다. 

3. 응집: 혈액은 멸균 포장재에 보관하고 응고를 촉진하기 위해 냉장 보관해 고순도 혈청을 얻습니다. 

4. 원심분리: 맑은 노란색 혈청은 원심분리로 분리되며, 세포 성분과 응고 인자가 제거됩니다. 

5. 스토리지 : 혈청은 추가 가공이 이루어질 때까지 동결됩니다. 

6. 여과법: 혈청을 모아 0.1μm 삼중 여과 체인을 통해 여과하고, 살균을 위해 감마선을 조사할 수 있습니다. 

7. 포장 및 라벨링: 혈청은 멸균 포장되고 라벨이 붙은 후 실험실 사용을 위해 냉동됩니다. 

이러한 단계를 거치면 혈청의 품질이 보장되고 세포 성장에 필수적인 생물학적 활성 성분의 분해가 줄어듭니다.

그렇다면 FBS와 FCS는 같나요?

"태아 송아지 혈청"(FCS)이라는 용어는 잘못된 명칭이며 "태아 우혈청"(FBS)과 바꿔 쓸 수 없습니다. 태아는 아직 자궁에 있는 태아가 아닌 동물을 말하며, 송아지는 이미 태어난 어린 소를 말합니다. 따라서 "태아 송아지"는 잘못된 용어입니다. 올바른 용어는 태아 우혈청(FBS)으로, 소 태아의 혈액에서 추출한 혈청을 말합니다.

FBS와 FCS의 혼동은 이러한 용어의 역사적 사용이나 소의 발달 단계에 대한 오해에서 비롯될 수 있습니다. 그러나 특히 정밀성과 정확성이 가장 중요한 과학 연구에서는 올바른 용어를 사용하는 것이 중요합니다.

일부 FBS Origin이 다른 FBS Origin보다 품질이 더 좋은가요? 

특정 지리적 지역의 FBS가 더 우수하다는 생각은 흔한 오해입니다. 사실, FBS의 기원은 세포 배양에서의 품질이나 효과를 본질적으로 결정하지 않습니다. FBS의 성능은 공급처가 아니라 특정 세포주와의 호환성에 더 많은 영향을 받습니다. 

FBS는 전 세계적으로 수집되며, 주요 생산 센터는 미국, 호주, 뉴질랜드, 남미 및 유럽 일부 지역과 같은 국가에 있습니다. 이러한 지역은 가축 사육 관행, 환경 조건 및 농업 규정이 다를 수 있지만 이러한 요소가 반드시 FBS 품질에 측정 가능한 차이로 이어지는 것은 아닙니다. 지역 내 혈청 구성의 변화는 종종 지역 간 차이만큼 중요할 수 있습니다.

정말 중요한 것은 특정 FBS 배치가 연구에 사용되는 특정 세포주의 성장과 생존력을 얼마나 잘 지원하는가입니다. 세포주마다 고유한 요구 사항이 있으며 FBS에 존재하는 다양한 성장 인자, 단백질 및 기타 구성 요소에 다르게 반응할 수 있습니다. 한 세포주에서 예외적으로 좋은 성과를 보이는 배치는 두 배치가 모두 같은 지역에서 공급된 경우에도 다른 배치에서는 효과적이지 않을 수 있습니다.

이러한 가변성으로 인해 연구자는 엄격한 배치 테스트를 실시해야 합니다. 대량의 FBS를 사용하기 전에 여러 배치를 테스트하여 의도한 세포 배양 작업에 가장 적합한 배치를 식별하는 것이 표준 관행입니다. 이 프로세스에는 세포 성장률, 생존력, 형태 및 특정 세포 기능과 같은 요소를 평가하는 것이 포함됩니다. 연구자는 가장 호환되는 배치를 신중하게 선택함으로써 세포 배양 결과를 최적화하여 실험에서 재현성과 일관성을 보장할 수 있습니다.

FBS 가격이 주식 시장처럼 다양한 이유는 무엇입니까?

최근 몇 년 동안 태아우혈청(FBS)의 글로벌 시장은 주식 시장의 변동성을 반영하여 상당한 변동을 겪었습니다. 가축 사육 관행의 변화에서 윤리 및 규제 문제에 이르기까지 여러 요인이 합쳐져 공급이 긴축되고 가격이 상승했습니다.

FBS의 글로벌 공급 및 수요

한 가지 주요 요인은 육류와 송아지의 가격 상승으로, 이로 인해 가축 사육 관행이 바뀌었습니다. 개량된 사육 기술로 가축 생산이 더 효율적이 되었고, 그 결과 도축장으로 보내지는 임신한 암소가 줄었습니다. 이러한 발전으로 인해 FBS 공급이 직접적으로 감소했습니다. FBS의 가용성은 태아에서 혈청을 채취하는 것과 관련된 윤리적 및 규제적 우려와 많은 국가에서 동물 복지 기준이 강화됨에 따라 더욱 제한됩니다.

이러한 공급 문제를 해결하기 위해 FBS 수집은 남미, 오스트랄라시아, 유럽 일부 국가를 포함한 새로운 지역으로 수년에 걸쳐 확대되었습니다. 처음에는 이러한 확대가 글로벌 공급을 안정화하는 데 도움이 되었지만, 새로운 지역에서 FBS를 공급하는 옵션은 이제 대부분 고갈되었습니다. 결과적으로 세계는 FBS 공급이 감소하고 있으며 증가하는 수요를 충족할 수 있는 공급원이 줄어들고 있습니다.

공급이 감소했음에도 불구하고 FBS에 대한 수요는 줄기세포 연구, 세포 치료, 백신 개발과 같은 최첨단 연구 분야의 급속한 발전으로 인해 계속 증가하고 있습니다. 이러한 분야는 세포 배양의 핵심 구성 요소로서 FBS에 크게 의존합니다. 이러한 분야의 연구가 확대됨에 따라 고품질 FBS에 대한 수요가 급증하여 글로벌 공급에 대한 부담이 더욱 심화되었습니다.

공급과 수요의 이러한 불균형이 커지면서 FBS 시장에서 심각한 공급-수요 불균형이 발생했습니다. FBS 가격은 꾸준히 상승하여 전 세계 연구자와 실험실에 값비싼 자원이 되었습니다. FBS의 희소성으로 인해 연구에서의 사용 지속 가능성에 대한 우려도 생겨 과학계의 많은 사람들이 혈청 무첨가 배지나 합성 혈청 대체물과 같은 대안을 모색하게 되었습니다.

글로벌 FBS 시장이 이러한 공급 및 수요 압박을 계속 헤쳐 나가면서, 과학계는 세포 배양에 대한 보다 효율적이고 윤리적인 접근 방식을 채택하여 이러한 변화에 적응해야 한다는 것이 분명합니다. 이는 제한된 FBS 공급에 직면하여 생물의학 연구의 지속적인 발전을 보장하는 데 필수적입니다.

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참고자료

Fang CY, Wu CC, Fang CL, Chen WY, Chen CL. 2017가지 두경부 세포주에서 FBS와 FBS 대체제의 장기 성장 비교 연구. PLoS One. 7년 12월 6일;0178960(10.1371):e0178960. doi: XNUMX/journal.pone.XNUMX.

Lee DY, Lee SY, Yun SH, Jeong JW, Kim JH, Kim HW, Choi JS, Kim GD, Joo ST, Choi I, Hur SJ. 태아우혈청과 배양육 개발에 대한 현재 연구 검토. 식품과학동물자원. 2022년 42월;5(775):799-10.5851. doi: 2022/kosfa.46.e2022. Epub 1년 XNUMX월 XNUMX일.

유럽 ​​혈청 제품 협회