요약
세포 밖 소포체는 다양한 생물체에서 분비되는 작은 세포막성 수포로, 엑소좀이 대표적입니다. 이들은 지질이중층 구조로 단백질 및 핵산을 보호하며 다른 세포에 전달하는 역할을 합니다. 특히, 배추속 식물 유래 세포 밖 소포체는 부작용이 적고 경구 투여를 통해 대장까지 도달할 수 있어 다양한 질병 치료에 유망합니다. 그러나 기존의 초고속 원심분리법과 폴리머 침강법은 불순물 문제와 소포체의 물리적 파괴를 유발합니다. 본 기술은 크기배제 크로마토그래피를 이용하여 배추속 식물 유래 세포 밖 소포체를 분리 및 정제함으로써 이러한 문제를 해결합니다. 이를 통해 암, 퇴행성 뇌신경계 질환, 염증 관련 질병 등의 예방 및 치료제를 개발할 수 있으며, 건강기능식품, 약학 조성물, 화장품 등의 산업에도 큰 도움이 될 것입니다.
기본 정보
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특허명: 배추속 식물 유래 세포밖 소포체를 유효성분으로 포함하는 세포자멸 억제용 조성물
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발명자: 이원종 교수
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출원번호: 10-2020-0037492
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등록번호: 10-2330571
상세 정보
기술의 배경과 문제점
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세포 밖 소포체는 다양한 크기의 세포막성 수포로, 특히 엑소좀은 50~150 nm 크기로 주목받고 있음.
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이들은 지질이중층으로 둘러싸여 단백질, 핵산 등 다양한 분자를 보호하고 다른 세포로 전달하는 기능을 가짐.
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세포 밖 소포체는 인간과 동물뿐 아니라, 곤충, 식물, 미생물에서도 분비되며, 체액에서 고농도로 발견되어 새로운 생물학적 소재로 가능성이 큼.
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세포 밖 소포체는 부작용이 적고, 경구 투여를 통해 대장까지 도달 가능하며, 유아나 소아에게도 적용 가능함.
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식물로부터 대량 생산이 가능하지만, 세포 밖 소포체를 조직으로부터 분리하는 데 있어 제한된 양과 높은 복잡성으로 인해 기존 방법으로는 정제가 어려움.
기술의 필요성
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배추속 식물 유래 세포 밖 소포체는 산업적 활용을 위해 대량 분리 기술이 필요함.
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기존 초고속원심분리법은 불순물 농도가 높고 세포 밖 소포체의 물리적 파쇄를 유발할 수 있으며, 폴리머 침강법은 오염 문제가 있음.
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효율적이고 대량 분리가 가능한 새로운 기술의 개발이 시급함.
구현방법
기술의 원리
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본 발명은 크기배제 크로마토그래피를 이용하여 배추속 식물 유래 세포 밖 소포체를 분리하고 정제하는 방법을 제공함.
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기존의 폴리머 침강법이나 초고속 원심분리법에서 벗어나 크기배제 크로마토그래피를 통해 분리 시 불순물 함량을 줄이고 소포체의 파쇄를 방지함.
구체적인 구현 방법
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배추속 식물을 착즙하여 얻은 착즙액을 크기배제 크로마토그래피를 통해 분리 및 정제함.
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크기배제 크로마토그래피 과정에서 주요 단계는 1) 착즙액 로딩, 2) 용리액으로 분획물 수득임.
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세포 밖 소포체는 크기 차이에 따라 정지상 비드 포어를 통해 이동 속도가 달라지며, 이를 이용해 분리함.
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나노입자추적분석(NTA)과 BCA 어세이를 통해 세포 밖 소포체의 농도와 크기 분포도를 측정하고, 단백질 농도를 확인함.
기술의 장점
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세포 밖 소포체의 순도가 높고, 불순물 함량이 적어 안정성이 높음.
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기존 초고속 원심분리법과 폴리머 침강법에 비해 세포 밖 소포체의 물리적 파괴를 최소화할 수 있음.
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세포 밖 소포체의 고유 약리학적 및 약물 전달적 활성을 유지함.
발명의 활용 방안
활용 방안
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배추속 유래 세포 밖 소포체는 세포자멸 억제 효과가 있어 암, 퇴행성 뇌신경계 질환, 중풍, 면역계 질환 및 염증 관련 질병의 예방 및 치료제 개발에 활용 가능함.
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세포자멸 억제 성분으로 건강기능식품, 약학 조성물, 화장료 조성물로도 사용 가능함.
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세포배양 배지 조성물로서 동물세포의 배양 과정에서 사용 가능함.
기대효과
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세포자멸 관련 질병 치료 및 예방에 효율적인 수단을 제공함.
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배추속 식물 유래 세포 밖 소포체는 부작용이 적고, 경구 투여를 통해 대상에 쉽게 적용할 수 있음.
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식물로부터 대량 생산이 가능하여 저렴한 비용으로 공급 가능함.
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건강기능식품, 약학 조성물, 화장료 조성물 분야에서 널리 사용될 수 있을 것임.
시장 동향
식물 유래 세포 밖 소포체
크기배제 크로마토그래피 응용 분야
세포자멸 억제 효과 활용 방안
세포 밖 소포체 대량 생산 기술
대표도면
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