다양한 유용 식물을 확보하여 이들의 기내도입부터 기관 분화를 통해 식물 세포 배양의 일련의 과정을 포함하는 기반 기술입니다.
식물의 조직(잎, 줄기, 뿌리의 생장점 및 관다발 조직, 꽃의 화방) 및 종자(배축과 떡잎)를 이용하여 조직의 상처부위에서 미분화된 세포 덩어리인 캘러스(callus)를 유도하여 이를 증식하여 원료화를 진행합니다.
식물의 다양한 기관을 이용하여 멸균 소독후 기내 도입을 진행합니다. 한편, 종자의 경우, 소독을 통해 기내에서 발아를 유도하고, 그로부터 유도된 배축(Hypocotyl)과 떡잎(Cotyledon)을 이용하여 각 식물 세포주에 맞는 최적의 성장 호르몬 조성 배지에서 캘러스 유도 및 증식을 진행합니다. 식물의 과/속별 배지 조성에 대한 데이터베이스 구축하고, 효율적으로 캘러스 배양체를 확보하고 있습니다.
세포 배양을 통해 각 식물이 지닌 유효성분 증대를 위한 최적의 배양 시스템입니다. 이는 세포의 정량적 증식뿐만 아닌 유효 성분의 정성적 증식을 함께 고려하여 최적의 조건을 제시합니다. 특히, 당사는 식물의 생장에 중요한 요소인 광(Light)에 주목하고, 특정 광원을 이용하여 각 세포주의 성장 및 유효 성분의 증대, 나아가 엑소좀 분비량의 증가를 함께 연구하고 있습니다.
3D CALLUSPHERE™ 배양시스템
다양한 식물 캘러스의 3차원 세포배양
3D CALLUSPHERE™ : 3차원세포배양(3D CALLUSPHERE™) 시스템을 구축하여 바이오리액터(Bioreactor)를 이용한 배양액 내에서 식물별로 공기 주입 및 유량 속도 조절로 최적의 캘러스 배양체 생산을 위한 기술입니다.
식물 세포 배양을 통해 정량적 증식뿐만 아닌 각 식물이 지닌 유효성분의 정성적 증식을 함께 고려하여 최적의 배양 시스템을 확립하고 있습니다. 특히, 당사는 식물의 생장에 중요한 요소인 광(Light)에 주목하고, 특정 광원을 이용하여 각 세포주의 성장 및 유효 성분의 증대, 나아가 엑소좀 분비량의 증가를 함께 연구하고 있습니다. 이는 정제된 빛인 LED 광원을 이용하여 고체배지(LED SOLID) 및 액체배지(LED SUSPHERE)배양하여 최적의 식물 세포 증식 및 유효성분 증대 효과를 기대할 수 있습니다.
식물 생장과 광의 연관성
당사는 특정 LED 광원 처리시 최적의 식물 세포 증식을 위한 배양 조건을 확립
에델바이스 캘러스 배양체 배양에 있어 LED광원은 MAGENTA(M) LED를 적용 하였을 때, 에델바이스의 지표 성분을 포함하는 이차대사 물질의 증가 뿐만 아닌 엑소좀 생산에 있어서도 암조건 배양보다 2배 이상 엑소좀 수율이 증대되었고, 그에 따른 보습 및 항노화 지표가 증가됨을 확인하였습니다.
(Kim et al., Curr. Issues Mol. Biol. 2023, 45(12), p10159-10178)
식물 세포주의 장기보존을 위한 Banking 기술인 EVeration Cell Banking은 배양 세포주의 동결 처리 시, Sucrose 농도에 따른 삼투 조절, 동결보호제 처리 농도, 유리화 과정, 저장 후의 빠른 해동과정 등을 거쳐 저장 전과 후의 세포 상태가 큰 차이가 없도록 장기 보존하는 기술입니다.
기내 도입된 식물의 캘러스(Callus)또는 세포 배양체로부터 식물의 세포나 조직이 새로운 기관(organ)을 형성하는 분화 과정을 거치며 여기에는 주로 옥신과 사이토키닌 등의 식물 호르몬 농도를 조절하여 특정 기관의 발달을 유도합니다. 이는 특정기관의 재생과 식물 복제 기술에 있어 필수적인 역할을 수행합니다. 지에프씨생명과학은 Plant Everation Cell Tech.를 이용하여 식물의 기관(예 산삼 뿌리)을 멸균하여 캘러스를 유도한 뒤, 적절한 호르몬 처리를 통해 뿌리 발육을 유도 후, Bioreactor로 대량 증식하고 있습니다. 한편, 기관에서 원형질체 (Protoplast)를 분리하여 제품화를 진행하고 있습니다.