전신 단일세포 이미징 플랫폼 'WHOLISTIC' 개발

생체 내 여러 조직과 기관에서 동시에 일어나는 세포 간 상호작용은 개체 전체의 생리 현상을 이해하는 데 핵심적이지만, 이를 동시다발적으로 추적할 수 있는 기술은 제한적이었다. 이런 배경에서 Ruetten 연구팀은 Nature에 WHOLISTIC이라는 전신 생체 이미징 플랫폼을 발표했다. 이 시스템은 척추동물 전신에서 단일세포 수준의 해상도로 세포 활동을 기록할 수 있도록 설계됐다. WHOLISTIC은 유전적으로 인코딩된 칼슘 센서의 발현, 고속 입체 형광 이미징, 컴퓨터 기반 움직임 보정, 조직 단위 활동 분석 기법을 결합한 방식이다. 연구팀은 거의 모든 세포 유형에서 칼슘 지표를 발현하는 형질전환 제브라피시를 제작했으며, 성체 Danionella cerebrum 모델에서도 이 접근법의 적용 가능성을 확인했다. 전신 확장 현미경 기법과 기능적 이미징을 함께 적용해 세포 집단의 분자적·해부학적 특성을 분석할 수 있었다. 이번 연구는 투명한 척추동물 모델을 활용해 다기관 세포 동역학을 동시에 관찰할 수 있는 새로운 영상 플랫폼의 가능성을 제시한 것으로, 추가적인 적용 범위 확장 연구가 이어질 것으로 보인다.

WHOLISTIC은 척추동물 전신에서 단일세포 수준 이미징이 가능한 플랫폼
칼슘 센서 발현, 고속 입체 형광 이미징, 움직임 보정 기술을 결합
거의 모든 세포 유형에서 칼슘 지표를 발현하는 형질전환 제브라피시 제작
성체 Danionella cerebrum 모델에도 적용 가능성 확인
전신 확장 현미경과 기능적 이미징으로 세포 집단의 분자·해부학적 특성 분석

큐픽스 바이오 해설

원문에 없는 배경 설명입니다 · AI 작성 · 기사의 사실관계가 아닙니다

라이브셀 이미징: 살아있는 세포를 고정하지 않은 상태로 실시간 관찰해 세포 활동과 변화를 추적하는 현미경 기법.
형광 표지: 특정 단백질이나 구조물에 형광 물질을 붙여 현미경으로 위치와 움직임을 시각화하는 방법.
광독성: 현미경 관찰에 쓰이는 빛 자체가 세포에 손상을 주어 정상적인 생리 반응을 왜곡하는 현상.
고속·고처리량 스크리닝: 많은 수의 샘플이나 조건을 짧은 시간 안에 자동으로 분석해 후보 물질이나 현상을 선별하는 방법.

세포 내부의 움직임과 상호작용을 살아있는 상태 그대로 관찰하는 기술은 신약 개발과 질병 기전 연구에서 핵심 도구로 쓰인다. 기존 현미경 기법은 관찰 범위나 해상도, 또는 세포에 미치는 영향 사이에서 절충이 필요한 경우가 많아, 여러 기술을 통합하거나 새로운 이미징 방식을 적용하려는 시도가 꾸준히 이어지고 있다. 이러한 영상 기술의 발전은 세포 생물학 연구뿐 아니라 약물 효능·독성 평가 등 응용 분야에도 영향을 준다.

Why it matters세포를 더 정밀하고 덜 침습적으로 관찰할 수 있는 기술은 질병 기전 규명과 신약 후보 물질 평가의 정확도를 높이는 기반이 된다.

원문을 확인하세요

큐픽스 바이오는 원문을 저장하거나 전재하지 않습니다. 위 글은 공개된 보도를 요약한 것이며, 수치·일정·인용은 요약 과정에서 빠지거나 달라질 수 있습니다. 판단이 필요한 사안은 반드시 원문에서 확인하세요.

Nature Biotechnology 원문 보기

원문 보도의 저작권은 Nature Biotechnology에 있습니다.