공간 오믹스 (Spatial Omics)

공간 오믹스는 생명과학 분야의 혁신적인 진화를 상징하는 분야 중 하나로, RNA 발현량, 단백질 존재량, 그리고 이들 분자 간의 상호작용을 조직 구조 내에서 시각화할 수 있게 해줍니다. 공간적 정보를 보존함으로써, 세포의 정체성과 기능이 미세환경, 조직 구성, 그리고 질환 관련 변화에 의해 어떻게 형성되는지를 밝혀냅니다. 세포군을 일괄적으로 분석하는 방법이나 단일세포 분석에서 공간 정보를 갖춘 분석으로 전환함으로써, 세포 근방, 세포 계보, 병리학적 미세구조에 대한 전례 없는 통찰을 얻을 수 있습니다.

공간 오믹스를 위한 제품

공간 오믹스 분야는 조직의 광범위한 영역에 걸쳐 수십에서 수백 개의 분자 타겟을 검출할 수 있는 고도의 이미징 기술에 의해 지탱되고 있습니다. 멀티플렉스 형광 이미징, 사이클릭 면역형광법, 이미징 기반 in situ 시퀀싱, 스펙트럼 언믹싱 등의 기법에는 안정적인 조명, 고효율 광학계, 그리고 높은 재현성이 요구됩니다. 이러한 이미징 플랫폼은 감도와 처리량 사이의 균형을 최적화하여, 미약한 바이오마커 신호를 검출하면서도 반복적인 표지 사이클을 구현할 수 있어야 합니다.

ECLIPSE Ti2 도립 현미경은 넓은 시야(FN25)를 갖추고 있어 최신 CMOS 센서의 촬상 영역을 최대한 활용할 수 있으며, 이미지 취득 처리량을 크게 향상시킵니다. 뛰어난 광학적 안정성과 고급 이미징 모드와의 호환성을 통해, 하이콘텐트 및 멀티라운드 공간 분석 어세이의 기반으로서 최적의 선택입니다.

ECLIPSE Ni‑E 정립 현미경은 전동화 및 자동화와 동시에 유연성이 요구되는 고난도 연구 워크플로우를 위해 설계되었습니다. 다양한 첨단 애플리케이션을 지원하므로, 고해상도 명시야 및 형광 이미징을 통합하는 복잡한 멀티모달 공간 오믹스 이미징 파이프라인에 이상적입니다.

마우스 림프절 내 면역세포와 내피세포 (Kromnigon AB 촬영)

티라마이드 신호 증폭법으로 다중 염색된 마우스 비장의 면역세포 (Kromnigon AB 촬영)

광역 스티칭과 고처리량 이미지 취득

티라마이드 신호 증폭을 동반한 다중 염색 마우스 장관 (Kromnigon AB 촬영)

대부분의 공간 오믹스 데이터셋에는 조직 절편, 오르가노이드 또는 광범위한 생검 영역 전체의 이미징이 필요합니다. 고정밀 스티칭은 위치 정합 정확도를 유지하면서 이러한 광대한 시야를 끊김 없이 이어붙일 수 있게 해주며, 이는 조직 형태, 영역 특이적 분자 시그니처, 세포 국재화 패턴의 하류 정량 분석에 필수적입니다. 또한 고처리량 이미지 취득은 장시간 촬영 세션에서 발생하는 광표백과 스테이지 드리프트를 최소화하며, 수십 회에 이르는 촬영 사이클을 수행하는 데 있어 중요한 요건입니다.

ECLIPSE Ti2 는 넓은 시야를 통해 데이터 처리량을 향상시키고, 필요한 타일 수를 줄이며, 스티칭을 통한 광역 이미징을 고속화합니다. 또한  NIS-Elements JOBS 와 결합함으로써 워크플로우 자동화가 가능해지며, 대량의 데이터를 자율적으로 취득할 수 있습니다. 추가적인 고해상도 이미징을 위한 관심 영역(ROI) 선택을 위해 General Analysis 파이프라인이나 기타 스마트 현미경 애플리케이션과의 연계도 가능합니다.

관련 애플리케이션

관련 웨비나

공간 오믹스에 관한 고찰

멀티플렉스 형광 타겟팅

다중 염색된 마우스 장관 (Kromnigon AB 촬영)

공간 오믹스 워크플로우에서는 많은 경우, 현장에서 다수의 바이오마커를 검출할 수 있는 멀티플렉스 이미징이 활용됩니다. 이를 위해서는 효율적인 형광색소 여기, 낮은 배경 신호, 그리고 염색 - 이미징 - 제거의 반복 사이클에 걸친 일관된 광학 성능이 요구됩니다. 고도의 멀티플렉싱은 세포 유형 분류, 세포 근방 동정, 질환 상태 정량화, 조직 전체에 걸친 상호작용 매핑 등의 분석 능력을 향상시킵니다.

ECLIPSE Ti2 플랫폼의 최적화된 광학계는 고성능 과학용 카메라와 호환됩니다. 이를 통해 저강도 형광색소의 고감도 검출과 고도로 멀티플렉스화된 샘플의 고해상도 촬영이 가능합니다. 또한 JOBs는 유체 디바이스와의 연계를 관리할 수 있어, 반복적인 형광 이미징을 보다 효율적이고 자동화되며 재현성 높게 수행할 수 있습니다.

ECLIPSE Ni‑E 는 고급 형광 측정에 대응하고 있어, 각각의 연구에 적합한 멀티플렉스 이미징 워크플로우를 설계할 수 있습니다.

용어집

공간 트랜스크립토믹스 (Spatial Transcriptomics)
조직 샘플 내의 RNA 발현량을 측정하고, 각 RNA의 발현 위치를 매핑하는 분자 프로파일링 기법.
관심 영역, ROI (Region of Interest)
분석 대상이 되는 이미지 내의 영역(평균값, 최솟값, 최댓값, S/N비 등의 산출에 사용).