인공피부 모델을 이용한 피부자극대체시험법의모델별 비교 검증 연구
The Comparative Validation Study of Commercial 3D Skin Models for Alternative Skin Irritation Tests
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초록
본 연구에서는 인간 피부세포의 keratinocyte를 이용하여 3차원적으로 재배양한 시판 중인 인공피부 모델 3종을 이용하여각각의 특성 및 자극 발현 여부 등에 대해 비교 검증하고자 하였다. 국내에서 개발한 모델인 (주)바이오솔루션 (Korea)의 KeraSkinTM- VM과 MatTek Corporation (USA)의 EpiDermTM-SIT 그리고 가장 최근에 OECD Guideline에 등재된 J-Tec (Japan)의LabCyte EPI-24 모델을 이용하였다. 24시간의 pre-incubation을거친 후 액체물질과 고체물질을 insert에 직접 도포하였으며, 세척을 실시한 다음 48시간의 post-incubation을 하였다. 4일째 되는 날 MTT assay를 통하여 세포 생존율을 산출하여 시험물질의 자극 유무를 판단하였다. 품질 기준 검사 시험으로 음성대조군의 흡광도, 양성대조군의 세포 생존율, MTT assay 시 추출 용매의 흡광도, 표준편차 허용 범위, 재시험 경계 범주, insert 간결과의 일치성을 확인하였을 때 모두 품질 기준을 통과하였다. 본 연구를 통해 인간의 피부를 3D 형태로 재구성한 인공피부모델은 피부자극시험으로 좋은 대안이 될 수 있다고 판단된다. 또한 국내의 모델인 KeraSkinTM-VM의 경우 표준편차의 문제점등을 개선하여 국제모델로 거듭날 수 있다고 사료되며 LabCyte EPI-24의 모델은 품질이나 결과의 편차, 그리고 배송과 가격을고려해 보았을 때 국내에서 피부자극 대체 시험을 수행하기에합리적인 모델이라 판단된다.
Abstract
The purpose of this study was to compare the characteristics and irritation potentials of three commercially available 3D skin models (EpiDermTM SIT, LabCyte EPI-24 and KeraSkinTM-VM) that use human keratinocytes as an alternative means of testing skin irritation. The test substances were applied on the surface of insert cells after pre-incubation (24 h). The test substances were completely washed, and then models were incubated for 48 h. Cell viability was measured using the MTT assay to measure levels of skin irritation. Quality control indices, such as barrier function (TEER), absorbance of negative control, cell viability of positive control, absorbance of extraction buffer used in MTT assay, acceptability range (upper and lower limit), and results range and consistency between inserts, were in agreement with the acceptance criteria. With the exception of 4-methylthio-benzaldehyde (negative substance in globally harmonized system (GHS)), which led to false positives in all 3 models of the preliminary study, other test substances showed consistent results with the GHS for classification standards in OECD Guideline 439. Taken together, results for sensitivity, specificity, and accuracy of the three models were 100, 67, and 83%, respectively; these values are on par with OECD Guidelines.
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