SHORT PROTOCOL No. 57

고순도 Exosome 분리

초고속원심분리기와 OptiPrep® 밀도 구배 방법 이용

Centrifuge CP100NX와 Rotor P32ST를 이용해 40PET 튜브에서 순수하고 균질한 엑소좀 집단을 분리하는 실험 방법을 확인해 보세요.

분리 방식
OptiPrep® iodixanol 밀도 구배 초원심분리
핵심 조건
100,000 × g · 4 °C · 16시간
주요 결과
13번 분획에서 약 60 nm의 단일 피크 확인

Exosome 분리에 고순도 정제가 중요한 이유

엑소좀은 직경 약 30–150 nm의 지질 이중층 소포체로, 혈액·타액·소변·양수와 같은 체액 및 세포 배양액에서 발견됩니다. 단백질과 RNA를 포함하고 있어 세포 간 신호전달 연구뿐 아니라 바이오마커 및 표적 치료제 개발 분야에서도 주목받고 있습니다.

수크로스 쿠션 기법으로 분리한 엑소좀을 OptiPrep® 밀도 구배 방식으로 추가 정제하면, 후속 분석이나 임상·치료 목적의 연구에 필요한 보다 순수하고 균질한 엑소좀 집단을 확보할 수 있습니다.

Figure 1. 수크로스 쿠션 기법과 OptiPrep 밀도 구배를 이용한 엑소좀 분리 흐름

Figure 1. 수크로스 쿠션 기법으로 crude exosome을 분리한 후, iodixanol 밀도 구배를 이용해 추가 정제하는 전체 과정

준비 장비 및 시약

Centrifuge CP100NX
Rotor P32ST
40PET tubes
OptiPrep® (Iodixanol, AXS-1114542)
Sucrose

밀도 구배 용액 준비

OptiPrep® 60% iodixanol 원액과 0.25 M 수크로스 용액을 혼합하여 5%, 10%, 20%, 40%의 네 가지 구배 용액을 준비합니다. 각 용액은 40PET 튜브에 고농도부터 저농도 순으로 조심스럽게 적층합니다.

상층 · 5% iodixanol
7.1 mL · 1.065 g/cm³
10% iodixanol
8.5 mL · 1.097 g/cm³
20% iodixanol
8.5 mL · 1.150 g/cm³
하층 · 40% iodixanol
8.5 mL · 1.255 g/cm³
시료 로딩
PBS 내 crude exosome 1.4 mL를 5% 구배 용액의 상층에 조심스럽게 로딩합니다.
Figure 2. 원심분리 전 밀도 구배 조성과 원심분리 후 17개 분획 회수 방법

Figure 2. 원심분리 전 밀도 구배의 층과 조성 및 원심분리 후 상층에서 하층 방향으로 2 mL씩 분획을 회수하는 방법

실험 프로토콜

1

Crude exosome 로딩

수크로스 쿠션 초원심분리 기법으로 미리 분리한 PBS 내 crude exosome을 40PET 튜브의 구배 용액 상층에 조심스럽게 로딩합니다.

2

초원심분리

튜브를 스윙아웃 버킷 Rotor P32ST에 장착한 뒤 Centrifuge CP100NX에서 원심분리합니다.

100,000 × g
4 °C · 16시간
가속도 7 · 감속도 0
3

분획 회수 및 농축

원심분리 후 상층부터 2 mL씩 총 17개의 분획을 회수합니다. 각 분획은 Concentrator Plus를 이용해 135분 동안 300 µL로 농축한 뒤 DLS 분석으로 평가합니다.

Figure 3. Centrifuge CP100NX와 Rotor P32ST

Figure 3. Centrifuge CP100NX와 스윙아웃 Rotor P32ST

Results & Discussion

KEY RESULT
13번 분획에서 약 60 nm의 단일하고 좁은 피크가 확인되었습니다.

원심분리 후 엑소좀은 20% iodixanol 구배의 가장 아래 부분에 해당하는 13번 분획에서 검출되었습니다. 그 외 분획에서는 10 nm 이하 영역의 background 피크가 관찰되었습니다.

약 60 nm 부근에서 왜곡이나 이질성이 없는 단일 피크가 나타나, OptiPrep® 밀도 구배를 통한 추가 정제가 엑소좀 집단의 순수성과 균질성을 높이는 데 효과적임을 확인했습니다.

Figure 4. 각 분획의 DLS 분석 결과와 13번 분획의 약 60 nm 단일 피크

Figure 4. 각 분획의 DLS 분석 결과. 13번 분획에서 순수 엑소좀 크기에 해당하는 약 60 nm의 단일 피크 확인

밀도 구배 초원심분리의 장점

고순도 분리 불순물과 background 입자를 줄여 후속 분석에 적합한 엑소좀 집단을 확보합니다.
균질한 입자 분포 약 60 nm 부근의 좁은 단일 피크를 통해 정제된 엑소좀의 균질성을 확인할 수 있습니다.
다양한 실험 규모 대응 초기 배지 부피와 시료량에 따라 P32ST, P40ST, P56ST 로터를 선택할 수 있습니다.

실험 규모에 따른 로터 선택

Rotor Capacity Max. speed
P32ST 6 × 40 mL (PET tubes) 180,000 × g
P40ST 6 × 13 mL (PET tubes) 284,000 × g
P56ST 6 × 4 mL (PET tubes) 409,000 × g

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※ 본 페이지는 SHORT PROTOCOL No. 57의 주요 내용을 웹용으로 재구성한 요약본입니다. 실제 실험 적용 전 원문 프로토콜과 장비·로터·튜브의 최신 사용 설명서를 확인해 주세요.
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