세포 동결보존이란 무엇이며 어떤 원리로 세포를 장기간 보관하나요?

미국 국립암연구소(NCI)는 동결보존(cryopreservation)을 세포, 조직 또는 장기를 매우 낮은 온도나 동결 온도로 냉각·보관해 나중에 사용할 수 있게 하는 과정으로 정의합니다[1]. 목적은 대사와 분해 같은 생물학적 활동을 멈춘 상태로 보관하는 것입니다. 해동 뒤에는 원래의 구조와 기능이 가능한 한 유지되도록 하는 것을 목표로 합니다. 동결보존은 세포의 기능을 바꾸지 않습니다. 보관된 세포를 임상에 쓰는 것이 적절한지는 적응증과 해당 용도에 대한 근거에 따라 따로 판단해야 합니다[2].

일반적인 과정

1. 채취와 동의: 문서화된 사전 동의를 받고, 기증자를 선별하며, 추적 기록을 남긴 상태에서 세포나 조직을 채취합니다[2].
2. 처리: 필요한 세포를 분리합니다. 예를 들어 지방조직을 기계적 또는 효소로 처리해 기질혈관분획(SVF)을 얻습니다[3].
3. 동결보호제 첨가: 디메틸설폭사이드(DMSO)나 글리세롤 같은 동결보호제가 든 동결 배지에 세포를 부유시킵니다. 이는 얼음 결정 형성과 삼투압 스트레스를 줄이기 위한 것입니다.
4. 제어 냉각: 제어속도 냉동기나 냉각 장치를 이용해 정해진 속도로 온도를 낮춥니다.
5. 장기 보관: 약 −196 °C의 액체질소에 보관하며, 온도 모니터링과 재고 기록을 함께 관리합니다.
6. 해동과 품질 확인: 빠르게 해동한 뒤 동결보호제를 희석하거나 제거합니다. 이어서 생존율, 세포 수, 무균성을 확인합니다[3][4].

세포 종류마다 적절한 냉각 속도와 보호제 조건이 다릅니다. 따라서 구체적인 프로토콜과 해동 후 품질 기준은 보관 기관이나 담당 전문의에게 확인해야 합니다.