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KR102569522B1 - Composition for cryopreservation of cell and method for cryopreservation of cell using the same - Google Patents

Composition for cryopreservation of cell and method for cryopreservation of cell using the same Download PDF

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KR102569522B1
KR102569522B1 KR1020170157939A KR20170157939A KR102569522B1 KR 102569522 B1 KR102569522 B1 KR 102569522B1 KR 1020170157939 A KR1020170157939 A KR 1020170157939A KR 20170157939 A KR20170157939 A KR 20170157939A KR 102569522 B1 KR102569522 B1 KR 102569522B1
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cells
cell
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cryopreservation
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유지민
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주식회사 차바이오랩
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Abstract

세포 동결 보존용 조성물 및 이를 이용한 세포 동결 보존 방법에 관한 것으로, 이에 따르면, 세포의 장기간 보존에 있어서 유전적인 변이나 세대적 변이를 최소화할 수 있고, 동결 및 해동시에 세포 생존율이 우수하다.It relates to a cell cryopreservation composition and a cell cryopreservation method using the same. According to this, genetic or generational variations can be minimized in long-term preservation of cells, and cell viability is excellent during freezing and thawing.

Description

세포 동결 보존용 조성물 및 이를 이용한 세포 동결 보존 방법{Composition for cryopreservation of cell and method for cryopreservation of cell using the same}Cell cryopreservation composition and cell cryopreservation method using the same {Composition for cryopreservation of cell and method for cryopreservation of cell using the same}

세포 동결 보존용 조성물 및 이를 이용한 세포 동결 보존 방법에 관한 것이다. It relates to a cell cryopreservation composition and a cell cryopreservation method using the same.

세포를 보존하기 위해 배양하는 경우, 유전적인 변이나 세대적 변이에 의해 그 특성이 변화될 가능성이 높은 것으로 알려져 있으며, 주변 환경 요인에 의해 원치않는 오염이 발생할 수도 있다. 이러한 유전적 변이나 세대적 변이를 최소화하고, 주변 환경 요인에 의한 오염을 차단하면서 세포를 보존하기 위해 종래 초저온 냉동(ultra freezing) 보존법이 이용되어 왔다. 세포에 대한 초저온 냉동 보존법은 -195℃ 정도의 낮은 온도 조건을 요하고, 세포의 동결/해동(freezing/thawing) 손상을 방지하기 위한 동결 보존제를 필요로 한다. 종래, 15% 글리세롤이 일반적인 동결 보존제로 사용되어 왔으나, 동결/해동 과정에서 완충 기능이 완전하지 않아 세포 손상이 따르는 문제점이 종종 발생할 수 있다. 종래, 다이메틸설폭사이드 (dimethyl sulfoxide: DMSO) 또한 동결 보존제로 사용되고 있으나, 고가이며, 과량을 사용하는 경우, 세포에 독성을 줄 수 있다. 따라서, 세포의 보존 효과가 우수하면서도, 세포 동결/해동에 의한 손상을 최소화할 수 있는 동결 보존제의 필요성이 대두되어 왔다.When cells are cultured for preservation, it is known that their characteristics are highly likely to be changed due to genetic or generational variations, and unwanted contamination may occur due to environmental factors. Conventionally, ultra-freezing preservation methods have been used to preserve cells while minimizing such genetic or generational changes and preventing contamination by environmental factors. The ultra-low temperature cryopreservation method for cells requires a temperature condition as low as -195°C and a cryopreservative to prevent freezing/thawing damage of the cells. Conventionally, 15% glycerol has been used as a general cryopreservative, but cell damage may often occur due to an incomplete buffering function during the freezing/thawing process. Conventionally, dimethyl sulfoxide (DMSO) is also used as a cryopreservative, but it is expensive and can be toxic to cells when used in excess. Therefore, there has been a need for a cryopreservative agent capable of minimizing damage caused by cell freezing/thawing while having excellent cell preservation effect.

일 양상은 세포 동결 보존용 조성물을 제공한다.One aspect provides a composition for cryopreservation of cells.

다른 양상은 상기 조성물을 포함하는 보존액에 세포를 첨가하는 단계를 포함하는 세포 동결 보존 방법을 제공한다.Another aspect provides a cell cryopreservation method comprising the step of adding cells to a preservation solution containing the composition.

일 양상은 세포 동결 보존용 조성물을 제공한다.One aspect provides a composition for cryopreservation of cells.

상기 조성물은 글리콜류, 글루코스, 아스코르브산, 글루타민, 테트라메칠크로만카복실산 또는 토코페롤을 포함하는 것일 수 있다. 상기 조성물은 글리콜류, 글루코스, 아스코르브산, 글루타민, 및 테트라메칠크로만카복실산 또는 토코페롤을 포함하는 것일 수 있다. 상기 세포 동결 보존용 조성물은 동결보존제(cryoprotectant)로서 기능한다.The composition may include glycols, glucose, ascorbic acid, glutamine, tetramethylchromancarboxylic acid or tocopherol. The composition may include glycols, glucose, ascorbic acid, glutamine, and tetramethylchromancarboxylic acid or tocopherol. The cell cryopreservation composition functions as a cryoprotectant.

상기 글리콜류는 탄소수 1 내지 6의 글리콜 또는 탄소수 1 내지 6의 글리콜 반복 단위를 갖는 것일 수 있다. 상기 글리콜류는 에틸렌 글리콜(Ethylene Glycol), 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene Glycol), 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol), 폴리프로필렌 글리콜(Polyropylene Glycol), 헥실렌 글리콜(Hexylene Glycol) 또는 이들의 조합인 것일 수 있다.The glycols may have a glycol having 1 to 6 carbon atoms or a glycol repeating unit having 1 to 6 carbon atoms. The glycols may be ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, hexylene glycol, or a combination thereof.

상기 글리콜류는 조성물 중에 약 0.14% 내지 약 70%로 포함되는 것일 수 있다. 상기 에틸렌 글리콜은 조성물 중에 약 0.4 내지 20%로 포함되는 것일 수 있다. 상기 폴리에틸렌 글리콜은 조성물 중에 약 1 내지 50%로 포함되는 것일 수 있다. 여기서, %는 v/v%를 의미한다. The glycols may be included in about 0.14% to about 70% in the composition. The ethylene glycol may be included in about 0.4 to 20% in the composition. The polyethylene glycol may be included in about 1 to 50% of the composition. Here, % means v/v%.

상기 글루코스는 당의 일종으로서 세포 분열, 생존, 또는 분화에 필요한 에너지원을 제공하며, 조성물 중에 약 0.0025M 내지 약 1.0M, 또는 약 0.005M 내지 약 0.5M로 포함되는 것일 수 있다. 상기 글루코스는 예를 들면 D-(+)-글루코스(Dextrose)인 것일 수 있다.The glucose is a type of sugar, which provides an energy source necessary for cell division, survival, or differentiation, and may be contained in an amount of about 0.0025M to about 1.0M, or about 0.005M to about 0.5M in the composition. The glucose may be, for example, D-(+)-glucose (Dextrose).

상기 아스코르브산(Ascorbic Acid)은 항산화 기능을 하며, 조성물 중에 약 5uM 내지 약 2000uM, 또는 약 10uM 내지 약 1000uM로 포함되는 것일 수 있다.The ascorbic acid (Ascorbic Acid) has an antioxidant function, and may be included in about 5uM to about 2000uM, or about 10uM to about 1000uM in the composition.

상기 글루타민은 세포의 부피와 수분을 유지시키며, 조성물 중에 약 0.1mM 내지 약 40mM 또는 약 0.2mM 내지 약 20mM로 포함되는 것일 수 있다. 상기 글루타민은 예를 들면 L-글루타민인 것일 수 있다. The glutamine maintains the volume and moisture of the cells, and may be contained in an amount of about 0.1 mM to about 40 mM or about 0.2 mM to about 20 mM in the composition. The glutamine may be, for example, L-glutamine.

상기 테트라메칠크로만카복실산(6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid, trolox, 트롤록스) 및 토코페롤(Tocopherol)은 각각 항산화 기능을 하며, 상기 테트라메칠크로만카복실산 또는 토코페롤은 조성물 중에 약 5uM 내지 약 2000uM 또는 약 10uM 내지 약 1000uM로 포함되는 것일 수 있다.The tetramethylchromancarboxylic acid (6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid, trolox, trolox) and tocopherol each have an antioxidant function, and the tetramethylchromancarboxylic acid or Tocopherol may be contained in about 5uM to about 2000uM or about 10uM to about 1000uM in the composition.

상기 조성물은 인산염 완충 식염수 (phosphate buffered saline: PBS)를 포함하는 것일 수 있다. The composition may include phosphate buffered saline (PBS).

상기 조성물은 다이메틸설폭사이드 (dimethyl sulfoxide: DMSO)를 포함하지 않는 것일 수 있다. 상기 조성물은 DMSO를 포함하지 않으므로, 상온에서 일어나는 DMSO 독성이 없어, 대규모 배치를 제작하는 경우에도, 세포에 손상을 주지 않으면서 세포를 보존할 수 있다. The composition may not include dimethyl sulfoxide (DMSO). Since the composition does not contain DMSO, there is no DMSO toxicity that occurs at room temperature, and cells can be preserved without damaging cells even when large-scale batches are produced.

상기 조성물은 동물 유래 혈청을 포함하지 않는 것일 수 있다. 상기 조성물은 혈청을 포함하지 않으면서도, 동결 보존시에 혈청 단백질의 역할인, 세포 외부의 얼음 결정이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 동결 보존시에 혈청 단백질에 의한 세포 오염을 방지할 수 있다. The composition may not contain animal-derived serum. The composition can prevent the formation of extracellular ice crystals, which is the role of serum proteins during cryopreservation, without including serum. In addition, cell contamination by serum proteins can be prevented during cryopreservation.

상기 세포는 미분화 세포, 분화 중인 세포, 또는 분화가 완료된 세포인 것일 수 있다. 상기 세포는 줄기세포인 것일 수 있다. 용어 "줄기세포"는 분화능 (potency) 및 자기재생 (self-renewal)능을 갖는 세포를 의미한다. 줄기세포는 분화 능력에 따라 전분화능 (pluripotency), 다분화능 (multipotency) 또는 단일분화능 (unipotency)로 나누어진다. 상기 줄기세포는 배아줄기세포 (embryonic stem cell: ESC)(착상 전 배아의 내세포), 성체줄기세포 (adult stem cell) (각 조직 및 장기에 존재하는 미분화된 세포) 및 역분화 줄기세포 (induced pluripotent stem cell: iPSC)(체세포에 유전자 및/또는 단백질을 삽입하여 역분화가 유도된 세포, 또는 유도만능 줄기세포)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것일 수 있다.The cells may be undifferentiated cells, differentiated cells, or differentiated cells. The cells may be stem cells. The term "stem cell" refers to a cell having potency and self-renewal ability. Stem cells are classified into pluripotency, multipotency, or unipotency according to their differentiation ability. The stem cells include embryonic stem cells (ESC) (inner cells of embryos before implantation), adult stem cells (undifferentiated cells present in each tissue and organ), and dedifferentiated stem cells (induced It may be at least one selected from the group consisting of pluripotent stem cells: iPSCs (cells dedifferentiated by inserting genes and/or proteins into somatic cells, or induced pluripotent stem cells).

상기 줄기세포는 중간엽 줄기세포인 것일 수 있다. 용어 "중간엽 줄기세포 (Mesenchymal stem cell: MSC)"는 성체 줄기세포로서, 다분화능과 자기재생능을 갖고, 증식능이 우수하고 유전적으로 안정화되어 있다. 상기 중간엽 줄기세포는 지방, 연골, 뼈, 골수간질, 근육, 신경 등을 만드는데 원조가 되는 세포이며, 다양한 세포 예를 들면, 지방세포, 연골세포, 피부세포 및 골세포 등으로 분화할 수 있다.The stem cells may be mesenchymal stem cells. The term "mesenchymal stem cell (MSC)" is an adult stem cell, which has multipotency and self-renewal ability, has excellent proliferation ability and is genetically stable. The mesenchymal stem cells are cells that assist in making fat, cartilage, bone, bone marrow epilepsy, muscle, nerve, etc., and can differentiate into various cells, such as fat cells, chondrocytes, skin cells, and bone cells. .

상기 줄기세포는 분화능과 자기재생능을 갖는 것이라면, 그 종류 및 유래가 제한되지 아니한다. 상기 줄기세포는, 예를 들면, 포유동물, 인간, 원숭이, 돼지, 말, 소, 양, 개, 고양이, 마우스 또는 토끼 등으로부터 유래한 것일 수 있다. 상기 줄기세포는 분리된 탯줄, 태반, 지방, 골수, 제대혈 또는 양수로부터 유래한 것일 수 있다. 용어 "분리된"은 자연적으로 발생하는 세포 또는 조직의 환경과는 다른 환경에 존재하는 것을 의미한다. 탯줄, 태반, 지방, 골수, 제대혈 또는 양수를 분리하는 것 및 이로부터 줄기세포를 수득하는 것은 통상의 해부학적 방법 및 공지된 방법으로 수행되는 것 일수 있다.The type and origin of the stem cells are not limited as long as they have the ability to differentiate and self-renew. The stem cells may be derived from, for example, mammals, humans, monkeys, pigs, horses, cows, sheep, dogs, cats, mice or rabbits. The stem cells may be derived from separated umbilical cord, placenta, fat, bone marrow, umbilical cord blood or amniotic fluid. The term "isolated" means present in an environment different from that of a naturally occurring cell or tissue. Separation of umbilical cord, placenta, fat, bone marrow, umbilical cord blood or amniotic fluid and obtaining stem cells therefrom may be performed by conventional anatomical methods and known methods.

또한, 상기 세포는 CHO 세포, HEK 세포, MCF-7 세포, MDCK 세포, Vero 세포, 골수 세포, 말초혈액 세포, Primary 세포, 간세포, 및 조직 유래 세포, 예를 들면, 간, 심장, 폐, 소장, 대장, 신장, 뇌, 췌장 유래의 세포인 것일 수 있다.In addition, the cells are CHO cells, HEK cells, MCF-7 cells, MDCK cells, Vero cells, bone marrow cells, peripheral blood cells, primary cells, hepatocytes, and tissue-derived cells, such as liver, heart, lung, and small intestine. , It may be a cell derived from the large intestine, kidney, brain, or pancreas.

상기 조성물은 세포의 동결/해동(freezing/thawing)에 따른 손상을 억제하는 것일 수 있다. 세포의 장기간 보존을 위한 동결 및 재이용을 위한 해동 과정에서 세포는 온도 변화에 따른 손상을 입게 된다. 동결이 진행되면 세포 외부의 수분이 먼저 동결되고, 그 결과 세포 외부의 환경은 세포 내부보다 고염의 상태를 형성하게 되는데, 평형상태를 유지하기 위해 세포 내부의 수분의 이동이 발생하고, 그 결과 원형질 분리(plasmolysis)가 발생한다. 이를 방지하게 위해 동결보존제를 사용하게 되는데, 동결보존제는 세포보호형 속일성 동결보존제(colligative cryoprotectants)와 세포침투형 동결보존제 두가지로 구분된다. 세포보호형 속일성 동결보존제는 세포 밖의 얼음 결정이 형성되는 것을 억제하는 작용을 하고, 세포침투형 동결보존제는 세포막을 침투하여 세포 내 수분을 치환하고 냉동시 얼음 결정이 형성되는 것을 억제하는 역할을 한다. 세포의 냉동 보존에는 세포침투형 동결보존제, 예를 들면, DMSO, 또는 글리세롤이 종래 이용되어 왔다. 하지만, 세포침투형 동결보존제의 경우에는 농도가 높은 경우 세포에 독성을 가할 수 있다. 동결보존제로서 본 발명의 세포 동결 보존용 조성물을 사용하는 경우, 세포침투형 동결보존제에서의 유해한 효과 없이도 세포의 생존율을 높일 수 있다.The composition may inhibit damage caused by freezing/thawing of cells. In the process of freezing for long-term preservation of cells and thawing for reuse, cells are damaged by temperature changes. When freezing proceeds, the water outside the cell freezes first, and as a result, the environment outside the cell forms a state of higher salt than the inside of the cell. In order to maintain the equilibrium state, the movement of water inside the cell occurs, resulting Plasmolysis takes place. In order to prevent this, cryopreservatives are used, and cryopreservatives are divided into two types: cell-protective cryoprotectants and cell-penetrating cryoprotectants. Cell-protective short-acting cryopreservatives act to inhibit the formation of extracellular ice crystals, and cell-penetrating cryopreservatives penetrate cell membranes to displace intracellular water and inhibit the formation of ice crystals during freezing. do. For cryopreservation of cells, cell penetrating cryopreservatives such as DMSO or glycerol have been conventionally used. However, cell penetrating cryopreservatives can be toxic to cells when the concentration is high. When the composition for cryopreservation of cells of the present invention is used as a cryopreservative, the viability of cells can be increased without detrimental effects in cell penetrating cryopreservatives.

다른 양상은 하기 단계를 포함하는 세포 동결 보존 방법을 제공한다.Another aspect provides a cell cryopreservation method comprising the following steps.

상기 방법은 상기 조성물을 포함하는 보존액에 세포를 첨가하는 단계; 및 상기 세포를 첨가한 보존액을 -50℃ 내지 -300℃에서 동결 보존하는 단계를 포함하는 것일 수 있다. The method includes adding cells to a preservation solution containing the composition; And it may include the step of cryopreserving the preservation solution to which the cells were added at -50 ° C to -300 ° C.

본 발명의 "보존액"이란 세포의 배양에 일반적으로 쓰이는 각종 배지를 의미한다. 상기 배지는 세포 배양에 이용될 수 있는 것이라면, 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들면, DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium), MEM (Minimal Essential Medium), BME (Basal Medium Eagle), RPMI 1640, F-10, F-12, DMEM/F12, MEM-α (Minimal Essential Medium-α), G-MEM (Glasgow's Minimal Essential Medium), IMDM (Iscove's Modified Dulbecco's Medium), MacCoy's 5A 배지, AmnioMax complete 배지, AminoMaxⅡ complete 배지, EBM (Endothelial Basal Medium) 배지, Chang's Medium, MesenCult-XF, DMEM/HG (Dulbecco's Modified Eagle's Medium high glucose)배지, 및 MCDB+DMEM/LG (MCDB +Dulbecco's Modified Eagle's Medium low glucose) 배지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다. The term "preservation solution" of the present invention refers to various media generally used for cell culture. The medium is not particularly limited as long as it can be used for cell culture, and for example, DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium), MEM (Minimal Essential Medium), BME (Basal Medium Eagle), RPMI 1640, F-10 , F-12, DMEM/F12, MEM-α (Minimal Essential Medium-α), G-MEM (Glasgow's Minimal Essential Medium), IMDM (Iscove's Modified Dulbecco's Medium), MacCoy's 5A badge, AmnioMax complete badge, AminoMax II complete badge, EBM (Endothelial Basal Medium) medium, Chang's Medium, MesenCult-XF, DMEM/HG (Dulbecco's Modified Eagle's Medium high glucose) medium, and MCDB + DMEM / LG (MCDB + Dulbecco's Modified Eagle's Medium low glucose) medium selected from the group consisting of It may contain one or more.

상기 보존은 액체 질소 탱크 또는 초저온 냉장고(deep freezer)에서 수행되는 것일 수 있다. 상기 액체 질소 탱크는 약 -100℃ 내지 약 -300℃, 약 -150℃ 내지 약 -250℃, 또는 약 -170℃ 내지 약 -220℃로 유지되는 것일 수 있으며, 상기 초저온 냉장고는 약 -50℃ 내지 약 -100℃, 또는 약 -60℃ 내지 약 -90℃로 유지되는 것일 수 있다.The preservation may be performed in a liquid nitrogen tank or a deep freezer. The liquid nitrogen tank may be maintained at about -100 ° C to about -300 ° C, about -150 ° C to about -250 ° C, or about -170 ° C to about -220 ° C, and the cryogenic refrigerator is about -50 ° C to about -100°C, or about -60°C to about -90°C.

상기 보존은 1일, 2일, 3일, 5일, 10일, 15일, 30일, 2개월, 3개월, 6개월, 또는 1년 이상 지속되는 것일 수 있다. The preservation may last for 1 day, 2 days, 3 days, 5 days, 10 days, 15 days, 30 days, 2 months, 3 months, 6 months, or 1 year or longer.

상기 세포는 미분화 세포, 분화 중인 세포, 또는 분화가 완료된 세포인 것일 수 있다. 상기 세포는 줄기세포인 것일 수 있다. 상기 줄기세포는 배아줄기세포, 중간엽 줄기세포, 또는 역분화 줄기세포인 것일 수 있다.The cells may be undifferentiated cells, differentiated cells, or differentiated cells. The cells may be stem cells. The stem cells may be embryonic stem cells, mesenchymal stem cells, or dedifferentiated stem cells.

상기 세포는 상기 조성물 1ml에 대하여 약 0.5 x 104 세포 내지 약 1x108, 약 0.5 x 105 세포 내지 약 1x107 세포, 약 1.0 x 105 세포 내지 약 0.5x107 세포, 약 2.0 x 105 세포 내지 약 2.5x106 세포, 또는 약 5.0 x 105 세포 내지 약 1.0x106 세포로 첨가되는 것일 수 있다. The cells are about 0.5 x 10 4 cells to about 1x10 8 , about 0.5 x 10 5 cells to about 1x10 7 cells, about 1.0 x 10 5 cells to about 0.5x10 7 cells, about 2.0 x 10 5 cells, based on 1 ml of the composition. to about 2.5x10 6 cells, or about 5.0 x 10 5 cells to about 1.0x10 6 cells.

상기 조성물을 포함하는 보존액에 세포를 첨가하는 단계를 포함하는 세포 동결 보존 방법에 따르면, 동결 보존시 세포들을 안전하게 보호할 수 있고, 해동 후에도 세포 생존율이 높을 수 있다. According to the cell cryopreservation method comprising the step of adding cells to a preservation solution containing the composition, cells can be safely protected during cryopreservation, and cell viability can be high even after thawing.

세포 생존율은 세포 본래의 생리학적인 특성(physiological function)을 나타내는 개체를 의미하고, 예를 들면, 트리판블루(trypan blue) 염색에 의해 파란색으로 염색되지 않고, 초록색을 나타내는 세포를 계수하여 확인할 수 있다. Cell viability means an object that exhibits the cell's original physiological function, and for example, it can be confirmed by counting cells that are not stained blue by trypan blue staining and show green color. .

상기 세포 동결 보존용 조성물 및 이를 이용한 세포 동결 보존 방법에 따르면, 세포의 장기간 보존에 있어서 유전적인 변이나 세대적 변이를 최소화할 수 있고, 동결 및 해동시에 세포 생존율이 우수하다.According to the cell cryopreservation composition and the cell cryopreservation method using the cell cryopreservation method, genetic or generational changes can be minimized in long-term preservation of cells, and cell viability is excellent during freezing and thawing.

도 1은 줄기세포를 본 발명의 세포 동결 보존용 조성물을 이용하여 동결/해동시킨 후, 줄기세포의 형상, 생존율 및 증식율을 나타내는 이미지다.
도 2는 줄기세포를 본 발명의 세포 동결 보존용 조성물을 이용하여 동결/해동시킨 후, 줄기세포의 생존율 및 증식율을 나타내는 그래프이다.
도 3은 줄기세포를 본 발명의 세포 동결 보존용 조성물을 이용하여 동결/해동시킨 후, 줄기세포의 크기를 나타내는 그래프이다.
1 is an image showing the shape, viability and proliferation rate of stem cells after freezing/thawing them using the cell cryopreservation composition of the present invention.
Figure 2 is a graph showing the survival rate and proliferation rate of stem cells after freezing/thawing them using the cell cryopreservation composition of the present invention.
3 is a graph showing the size of stem cells after freezing/thawing them using the cell cryopreservation composition of the present invention.

이하 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples. However, these examples are intended to illustrate the present invention by way of example, and the scope of the present invention is not limited by these examples.

실시예Example 1. 세포 동결 보존용 조성물 제작 및 세포 동결/해동 후, 세포 생존율, 세포 증식율, 및 세포 크기 분석 1. Preparation of cell cryopreservation composition and cell freezing/thawing, cell viability, cell proliferation, and cell size analysis

1. 세포 동결 보존용 조성물 제작 1. Preparation of cell cryopreservation composition

인산염 완충 식염수(phosphate buffered saline:PBS)에 에틸렌 글리콜(Ethylene Glycol), 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene Glycol), 글루코스(Glucose), 아스코르브산(Ascorbic acid), 트롤록스(Trolox) 또는 알파-토코페롤(a-Tocopherol), 및 L-글루타민 (L-glutamin)을 첨가한 후, 0.22um 직경의 필터에 여과하여, 세포 동결 보존용 조성물을 제작하였다. Ethylene Glycol, Polyethylene Glycol, Glucose, Ascorbic Acid, Trolox or a-Tocopherol in Phosphate Buffered Saline (PBS) ), and after adding L-glutamine (L-glutamine), filtered through a filter with a diameter of 0.22um, to prepare a composition for cell cryopreservation.

2. 1의 조성물을 이용한 세포 동결/해동 후, 세포 생존율, 세포 2. After cell freezing/thawing using the composition of 1, cell viability, cells 증식율proliferation rate , 및 세포 크기 분석, and cell size analysis

(1) 1의 조성물을 이용한 세포 동결/해동(1) Cell freezing/thawing using the composition of 1

정상적으로 분만한 건강한 산모로부터 사전에 충분한 설명에 근거한 동의(informed consent)를 받고, 정상 태반 분만시에 수집된 태반으로부터 탯줄을 분리하였다. 분리된 탯줄 각각을 Ca/Mg를 함유하지 않는 (free) 둘베코스 인산염 완충 식염수 (Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline: DPBS)로 2 내지 5회 세척하여 혈액을 제거하였다. 이후, 탯줄에서 동맥과 정맥을 제거한 뒤 1 내지 5 mm 정도 크기로 탯줄을 잘라내었다. 이후, 상기 탯줄을 배양 용기에 부착하여 10 내지 15일 배양을 하였고, 상기 배양된 조직에서 세포가 뻗어나오는 것을 확인한 후, 5 내지 6시간 동안 200 U/㎖의 콜라게나아제 I을 가하여 탯줄 유래 줄기세포를 각각 분리하였다. 분리된 탯줄 유래 줄기세포는 37℃, 95%의 공기 및 5%의 CO2의 조건의 배양기에서 배양하였다. Informed consent was obtained in advance from healthy mothers who gave birth normally, and the umbilical cord was separated from the placenta collected at the time of normal placenta delivery. Each of the separated umbilical cords was washed 2 to 5 times with Ca/Mg-free Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline (DPBS) to remove blood. Then, after removing the artery and vein from the umbilical cord, the umbilical cord was cut to a size of about 1 to 5 mm. Thereafter, the umbilical cord was attached to a culture container and cultured for 10 to 15 days, and after confirming that the cells protruded from the cultured tissue, 200 U/mL of collagenase I was added for 5 to 6 hours to obtain an umbilical cord-derived stem Cells were each isolated. The isolated umbilical cord-derived stem cells were cultured in an incubator under conditions of 37°C, 95% air and 5% CO 2 .

수득된 줄기세포를 1의 조성물 1ml에 대하여 약 5.0 x 105 세포 또는 약 1.0x106 세포가 되도록 첨가하여, 세포 부유액을 제작하였다. 제작된 부유액을 하나의 바이알(vial)에 옮긴 후, 동결 용기에 보관하였다. 이 때, 동결 용기는 이소프로판올을 포함하는 것을 사용하였으며, 바이알을 -80℃까지 약 -1℃/분의 속도로 온도를 낮추면서 하루 동안 동결 용기에서 보관하였다. 이후, 동결 용기를 약 -196℃의 액체 질소 환경으로 옮겨 동결 보존하였다. The obtained stem cells were added in an amount of about 5.0 x 10 5 cells or about 1.0 x 10 6 cells per 1 ml of composition 1 to prepare a cell suspension. After transferring the prepared suspension to one vial, it was stored in a freezing container. At this time, the freezing container was used containing isopropanol, and the vial was stored in the freezing container for one day while lowering the temperature to -80 ° C at a rate of about -1 ° C / min. Thereafter, the freezing vessel was transferred to a liquid nitrogen environment at about -196° C. and cryopreserved.

동결 보존 약 16주 후, 37℃ 환경에서, 동결된 바이알을 해동하였다. 해동된 바이알에 보존된 세포를 10%의 우태아혈청 (Fetal Bovine Serum: FBS)이 함유된 MEM alpha 배지에서 첨가하여 세포 부유액을 생성하였다. 생성된 부유액을 1200rpm에서 4분 동안 원심분리한 후, 상등액을 제거하고, 새로운 배지에 세포를 부유시키고, 이를 세포 배양 플레이트에 분주하고, 37℃, 5%의 CO2의 조건에서 배양하였다. After about 16 weeks of cryopreservation, frozen vials were thawed in a 37°C environment. The cells preserved in the thawed vial were added in MEM alpha medium containing 10% Fetal Bovine Serum (FBS) to create a cell suspension. After the resulting suspension was centrifuged at 1200 rpm for 4 minutes, the supernatant was removed, and the cells were suspended in a new medium, which was dispensed into a cell culture plate, and cultured at 37°C and 5% CO 2 conditions.

이 때, 대조군은, DMSO를 포함하는 시판용 세포 동결 보존용 조성물( Cryostor CS10/Cat.No.210102/biolifesolutions) (대조군 1) 및 DMSO를 포함하지 않는 시판용 세포 동결 보존용 조성물(Stemcellbanker Cat.No.11890 amsbio)(대조군 2)을 사용하였다. At this time, the control group includes a commercial composition for cryopreservation containing DMSO (Cryostor CS10/Cat.No.210102/biolifesolutions) (Control 1) and a commercial composition for cryopreservation containing no DMSO (Stemcellbanker Cat.No. 11890 amsbio) (control 2) was used.

(2) 세포 동결/해동 후, 세포 생존율 및 세포 (2) cell viability and cell viability after cell freezing/thawing 증식율proliferation rate 확인 1 OK 1

(1)에 전술한 바와 같이, 1의 조성물, 대조군 1, 및 대조군 2 각각에서 동결 보존된 세포를 배양한 후, 줄기세포의 이미지를 수득하였다.As described above in (1), after culturing cryopreserved cells in the composition of 1, control 1, and control 2, respectively, images of stem cells were obtained.

도 1은 줄기세포를 본 발명의 세포 동결 보존용 조성물을 이용하여 동결/해동시킨 후, 줄기세포의 형상, 생존율 및 증식율을 나타내는 이미지다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 세포 동결 보존용 조성물을 이용하는 경우, 시판되는 동결 보존 조성물을 이용하는 경우와, 세포 형상, 생존율 및 증식 정도가 유사한 것을 알 수 있다.1 is an image showing the shape, viability and proliferation rate of stem cells after freezing/thawing them using the cell cryopreservation composition of the present invention. As shown in FIG. 1, it can be seen that the cell shape, viability, and proliferation degree are similar to those of a commercially available cryopreservation composition when using the cell cryopreservation composition of the present invention.

(3) 세포 동결/해동 후, 세포 생존율, 세포 (3) After cell freezing/thawing, cell viability, cell 증식율proliferation rate 확인 2 OK 2

(1)에 전술한 바와 같이 동결 보존하고, 동결 보존 약 1주, 약 4주, 및 약 16주 후 (각각), 37℃ 환경에서, 동결된 바이알을 해동하였다. 해동된 바이알에 보존된 세포를 10%의 우태아혈청 (Fetal Bovine Serum: FBS)이 함유된 MEM alpha 배지에서 첨가하여 세포 부유액을 생성하였다. 생성된 부유액을 1200rpm에서 4분 동안 원심분리한 후, 상등액을 제거하고, 새로운 배지에 세포를 부유시키고, 이를 세포 배양 플레이트에 분주하고, 37℃, 5%의 CO2의 조건에서 약 24시간 동안 배양하였다. 24시간 동안 배양한 후, 세포 생존율을 측정하여 세포 회수율을 확인하였다. Cryopreservation was performed as described above in (1), and after about 1 week, about 4 weeks, and about 16 weeks of cryopreservation (respectively), the frozen vials were thawed in a 37°C environment. The cells preserved in the thawed vial were added in MEM alpha medium containing 10% Fetal Bovine Serum (FBS) to create a cell suspension. After the resulting suspension was centrifuged at 1200 rpm for 4 minutes, the supernatant was removed, the cells were suspended in a new medium, and this was dispensed into a cell culture plate, at 37°C and 5% CO 2 for about 24 hours. cultured. After culturing for 24 hours, cell viability was measured to confirm cell recovery.

도 2는 줄기세포를 본 발명의 세포 동결 보존용 조성물을 이용하여 동결/해동시킨 후, 줄기세포의 생존율 및 증식율을 나타내는 그래프이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 단기간 및/또는 장기간 (1주, 4주 및 16주) 동결 보존시, 본 발명의 세포 동결 보존용 조성물을 이용하는 경우, 시판되는 동결 보존 조성물을 이용하는 경우와, 생존율 및 증식 정도가 유사한 것을 알 수 있다. Figure 2 is a graph showing the survival rate and proliferation rate of stem cells after freezing/thawing them using the cell cryopreservation composition of the present invention. As shown in Figure 2, in the case of short-term and / or long-term (1 week, 4 weeks and 16 weeks) cryopreservation, when using the cell cryopreservation composition of the present invention, when using a commercially available cryopreservation composition, viability and It can be seen that the degree of proliferation is similar.

(4) 세포 동결/해동 후, 세포 크기 분석(4) Cell size analysis after cell freezing/thawing

(3)에서 세포의 크기를 이미지로 수득하고, 그 크기를 측정하였다. 도 3은 줄기세포를 본 발명의 세포 동결 보존용 조성물을 이용하여 동결/해동시킨 후, 줄기세포의 크기를 나타내는 그래프이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 세포 동결 보존용 조성물을 이용하는 경우, 시판되는 동결 보존 조성물을 이용하는 경우와, 세포의 크기가 유사한 것을 알 수 있다. In (3), the size of the cell was obtained as an image, and the size was measured. 3 is a graph showing the size of stem cells after freezing/thawing them using the cell cryopreservation composition of the present invention. As shown in FIG. 3, it can be seen that the cell size is similar to that of a commercially available cryopreservation composition when using the cell cryopreservation composition of the present invention.

종래 줄기세포의 보관을 위해서는 통상의 세포와 동일 유사한 보존 방법이 이용되어 왔다. 그러나, 세포는 기원, 및 채취 조직에 따라 생리학적 특성이 다르기 때문에, 각각의 세포를 냉동 보존 할 때에, 대상 세포에 적합한 냉동 보존 방법이 적용되어야 한다. 특히, 줄기세포의 경우는 고유의 재생능과 분화능을 유지하기 때문에, 최적화된 냉동 보존 조건이 요구되며, 상기 조성물을 이용하는 경우 해동시에 높은 생존율을 수득할 수 있다. Conventionally, for the storage of stem cells, the same and similar preservation methods as those of conventional cells have been used. However, since cells have different physiological characteristics depending on their origin and harvested tissue, when cryopreserving each cell, a cryopreservation method suitable for the target cell must be applied. In particular, in the case of stem cells, since they maintain their inherent regenerative and differentiated abilities, optimized cryopreservation conditions are required, and when using the composition, a high survival rate can be obtained upon thawing.

Claims (10)

탄소수 1 내지 6의 글리콜류, 글루코스, 아스코르브산, 글루타민, 및 테트라메칠크로만카복실산 또는 토코페롤을 포함하는 세포 동결 보존용 조성물로서,
상기 조성물은 다이메틸설폭사이드 (dimethyl sulfoxide: DMSO) 및 동물 유래 혈청을 포함하지 않고,
상기 조성물은 1ml에 대하여 0.5 x 104 세포 내지 1x108 세포로 첨가되는 것인 세포 동결 보존용 조성물.
A cell cryopreservation composition comprising glycols having 1 to 6 carbon atoms, glucose, ascorbic acid, glutamine, and tetramethylchromancarboxylic acid or tocopherol,
The composition does not contain dimethyl sulfoxide (DMSO) and animal-derived serum,
The composition is a cell cryopreservation composition that is added to 0.5 x 10 4 cells to 1x10 8 cells per 1ml.
청구항 1에 있어서, 상기 탄소수 1 내지 6의 글리콜류는 에틸렌 글리콜(Ethylene Glycol), 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene Glycol), 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol), 폴리프로필렌 글리콜(Polyropylene Glycol), 헥실렌 글리콜(Hexylene Glycol) 또는 이들의 조합인 것인 조성물.The method according to claim 1, wherein the glycols having 1 to 6 carbon atoms are ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, hexylene glycol or a combination thereof. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 세포는 줄기세포인 것인 조성물.The method according to claim 1, wherein the composition of the cell is a stem cell. 청구항 5에 있어서, 상기 줄기세포는 배아줄기세포, 중간엽 줄기세포, 또는 역분화 줄기세포인 것인 조성물.The composition according to claim 5, wherein the stem cells are embryonic stem cells, mesenchymal stem cells, or dedifferentiated stem cells. 하기 단계를 포함하는 세포 동결 보존 방법:
청구항 1, 2, 5 및 6 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 보존액에 세포를 첨가하는 단계; 및
상기 세포를 첨가한 보존액을 -50℃ 내지 -300℃에서 동결 보존하는 단계.
Cell cryopreservation method comprising the following steps:
Adding cells to a preservative solution containing the composition of any one of claims 1, 2, 5 and 6; and
A step of cryopreserving the preservation solution to which the cells were added at -50 ° C to -300 ° C.
청구항 7에 있어서, 상기 세포는 줄기세포인 것인 방법.The method according to claim 7, wherein the cells are stem cells. 청구항 8에 있어서, 상기 줄기세포는 배아줄기세포, 중간엽 줄기세포, 또는 역분화 줄기세포인 것인 방법.

The method according to claim 8, wherein the stem cells are embryonic stem cells, mesenchymal stem cells, or dedifferentiated stem cells.

삭제delete
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