Cultex Technology
CULTEX RFS
직접 세포 노출을 위한 방사형 흐름 시스템
세계 최초의 Radial Flow System. 배양된 단일/공동 배양 세포를 공기-액체 계면(ALI)에서 공기 중 시험 물질에 직접 노출시켜, 인체 폐포 환경을 모사한 체외(in vitro) 흡입 독성 시험을 수행합니다. 3개의 독립적 노출 챔버와 개별 배지 공급, 37℃ 수욕 온도 제어를 제공합니다.
견적 요청 / 문의하기핵심 기능
방사형 흐름 분배
중앙 입구에서 시험 대기를 방사형으로 분배하여 3개 챔버 모든 세포 표면에 균일하게 도달시킵니다. 선형 흐름 방식 대비 입자 침착의 편차를 크게 줄여 재현 가능한 dose-response 데이터를 확보합니다.
ALI 직접 노출
Air-Liquid Interface에서 배양 세포의 정단부(apical) 표면을 에어로졸에 직접 노출시켜 폐포 환경을 in vitro로 재현합니다. 가스, 휘발성 화합물, 마이크로/나노 입자, 복합 혼합물 모두에 적용 가능합니다.
3개 독립 챔버
3개의 노출 챔버가 동시에 작동하며 각 챔버에 별도의 배지를 공급할 수 있어 농도 의존성 시험을 단일 런에서 수행할 수 있습니다. 오버플로우 튜브가 세포 주변 미세환경을 안정화합니다.
다양한 인서트 호환
전용 어댑터를 통해 6.5/12/24 mm Falcon 또는 Transwell 인서트를 모두 사용할 수 있습니다. 35 mm 페트리 디시 어댑터를 장착하면 변형 Ames 시험에도 그대로 활용 가능합니다.
EDD 모듈 결합
CULTEX EDD(Electrical Deposition Device) 결합 시 자연 침강·확산만으로는 침착되지 않는 입자까지 최대 95%의 침착 효율을 달성합니다. 저농도 나노입자 노출 시험에 특히 유리합니다.
재멸균·수상 검증
Borosilicate glass와 polished stainless steel 구조로 오토클레이브 재멸균이 가능하여 장기간 반복 사용에 적합합니다. Baden-Württemberg주 Dr. Rudolf Eberle Innovation Prize 수상으로 기술적 우수성이 검증되었습니다.
Radial Flow System 작동 원리
CULTEX RFS는 inlet adapter, exposure top(에어로졸 가이드 모듈), base module(세포 인서트 샘플링 모듈), socket·locking 모듈로 구성된 모듈러 정밀 장치입니다. 시험 대기는 중앙 입구로 유입된 후 방사형으로 분기된 가이드 튜브를 통해 3개 챔버로 동일한 거리·동일한 각도로 분배됩니다. 그 결과 세 인서트 모두에서 입자 플럭스(particle flux)가 균질하게 유지되며, 직선형(linear) 흐름 방식 대비 침착 질량의 표준편차가 유의하게 감소합니다. 8 L/min의 inlet 유량 중 약 1.59 L/min이 노출 챔버로 분기되고 나머지 6.91 L/min은 excess outlet으로 배출되어 챔버 내 미세환경을 흐트러뜨리지 않습니다.
- •중앙 입구 → 방사형 가이드 튜브 → 3개 챔버 동시 분배
- •Inlet 8 L/min, 챔버측 1.59 L/min, 오버플로우 6.91 L/min 분리 운영
- •표준 침착량 25 µg/cm²/15 min 수준에서 dose-response 검증
- •직선형 노출 시스템 대비 침착 편차 대폭 감소 (Aufderheide 2013)
공기-액체 계면(ALI) 직접 노출
ALI(Air-Liquid Interface) 노출은 polycarbonate membrane 위에 배양된 기도 상피세포의 정단부를 공기 중 시험물질에 직접 노출시키고 동시에 기저부에는 배지를 공급하는 in vivo 폐포 미세환경 재현 기법입니다. RFS는 인서트 멤브레인 하부에 외부 수욕(water bath)에서 공급되는 37℃ 항온수가 흐르도록 설계되어 노출 중 세포 생존성을 유지합니다. 액체 매개체 없이 에어로졸이 세포 표면에 직접 도달하므로 흡입 독성에 본질적으로 더 가까운 자료를 얻을 수 있습니다. WST-1 assay 등 미토콘드리아 활성 분석을 비롯한 다양한 cytotoxic·molecular endpoint와 호환됩니다.
- •0.4 µm pore polycarbonate insert 기반 ALI 배양 지원
- •외부 항온수 순환으로 멤브레인 하부 37℃ 정밀 유지
- •WST-1, LDH, IL-8, qPCR 등 다양한 endpoint 적용 가능
- •흡입 노출의 in vivo 관련성을 in vitro에서 재현 (ECVAM 원칙 부합)
유연한 노출 모드와 EDD 결합
RFS의 3개 챔버는 정적(static), 간헐적(intermittent), 연속(continuous) 배지 공급 모드 중 챔버별로 독립 선택할 수 있어 시험 디자인의 자유도가 매우 높습니다. 어댑터 교체만으로 6.5/12/24 mm 인서트와 35 mm 페트리 디시(변형 Ames 시험)를 같은 본체에서 운영할 수 있습니다. 추가로 CULTEX EDD를 결합하면 입자에 전기장을 인가하여 자연 침강만으로는 닿기 어려운 미세·나노 입자의 침착 효율을 최대 95%까지 끌어올릴 수 있고, CULTEX DG(dust generator)나 HyP(hydraulic press)와 연결해 건식 분진 에어로졸 생성까지 통합 가능합니다.
- •챔버별 독립 운영: static / intermittent / continuous medium
- •어댑터 교체로 6.5·12·24 mm 인서트 + 35 mm petri 호환
- •EDD 결합 시 미·나노입자 침착 효율 최대 95%
- •DG·HyP와 연동하여 dry powder aerosol 생성까지 일체형 구성
기술 사양
| 노출 포지션 | 3개 독립 노출 챔버 |
|---|---|
| 호환 인서트 | 6.5 mm, 12 mm, 24 mm (Falcon/Transwell) |
| 페트리 디시 | 35 mm (변형 Ames 돌연변이 시험용) |
| 세포 배양 면적 | 4.2 cm² (표준 인서트) |
| 인서트 기공 크기 | 0.4 µm |
| 재질 | 붕규산 유리 + 폴리싱 스테인리스 스틸 |
| 멸균 | 전 부품 오토클레이브 가능 |
| 온도 제어 | 37℃ (외부 수욕 연결) |
| 배지 공급 | 정적 / 간헐적 / 연속 — 챔버별 개별 공급 |
| 에어로졸 유량 | 총 ~8 L/min (모듈 ~1.6 L/min, 배출 ~6.91 L/min) |
| 증착 효율 | EDD 모듈 결합 시 최대 ~95% |
애플리케이션
흡입 독성학
- •산업용 화학물질(가스 및 입자상 물질) 흡입 독성 평가
- •담배 연기 및 전자담배 에어로졸 노출 시험
- •흡입형 의약품 및 inhalation drug delivery 효능·안전성 평가
- •농약·살생물제 휘발성 성분의 호흡기 영향 분석
환경·직업 건강
- •실내·실외 공기질(PM2.5, PM10 등) 기도세포 영향 연구
- •작업장 분진·미세입자 노출 위험 평가
- •나노물질·나노입자 호흡기 독성 스크리닝
- •복합 대기오염물질 혼합물(complex mixtures) 평가
유전 독성·돌연변이
- •35 mm 페트리 디시 어댑터를 이용한 변형 Ames mutagenicity test
- •Salmonella typhimurium 균주 ALI 직접 노출 genotoxicity 평가
- •에어로졸·휘발성 화합물의 mutagenic potency 정량
세포 반응 분석
- •형태학적 변화 분석(현미경, 면역염색)
- •WST-1·LDH 등 생화학적 cytotoxicity 측정
- •사이토카인·산화 스트레스 마커 분자생물학적 분석
- •qPCR·RNA-seq 기반 유전자 발현 endpoint
CULTEX RFS vs RFS Compact 비교
| 사양 | CULTEX RFS | CULTEX RFS Compact |
|---|---|---|
| 노출 포지션 수 | 3개 챔버 | 6개 (시험 3 + 음성대조 3) |
| 호환 인서트 | 6.5 / 12 / 24 mm Falcon·Transwell | 6.5 또는 12 mm 단일 사이즈 |
| 35 mm 페트리 디시 호환 | ✓ (어댑터 사용) | — |
| 동일 런 내 시험+음성대조 동시 노출 | — | ✓ (Mode 2) |
| 온도 제어 방식 | 외부 수욕 37℃ 순환 | 내장 전자식 히팅 37℃ |
| 배지 공급 모드 | Static / Intermittent / Continuous | Static (포지션별 개별 제어) |
| 재질 / 멸균 | Borosilicate glass + stainless steel, autoclavable | 모듈러 구조, autoclavable |
| 변형 Ames 시험 호환 | ✓ (35 mm petri) | — |
| EDD 모듈 결합 | ✓ | ✓ |
| DG·HyP 보조 모듈 연동 | ✓ | ✓ |
| 주 활용 시나리오 | 다양한 인서트 포맷·dose-response·Ames 통합 연구 | 단일 인서트 포맷 병렬 스크리닝 + 음성대조 |
