세포 희석 계산기

세포 희석 계산기는 선택한 최종 부피에서 목표 세포 농도에 도달하기 위해 혼합해야 하는 세포 현탁액과 희석액의 양을 계산합니다. 세포 배양, 미생물학 및 사용 전에 시료를 정확한 농도로 맞춰야 하는 기타 실험실 작업에 사용됩니다.

세포 희석의 의미

세포 현탁액을 희석해도 포함된 세포 수는 변하지 않습니다. 세포가 들어 있는 부피만 변하여 농도가 낮아집니다. 밀리리터당 1,000,000개의 세포(cells/mL)로 계수된 현탁액은 희석한 후에도 총 세포 수가 같습니다. 단지 더 많은 액체에 퍼질 뿐입니다.

실험실에서는 여러 일반적인 단계 전에 세포를 희석합니다. 예를 들어 증식 중인 배양액을 새 플라스크로 나누거나, 플레이트의 각 웰에 정해진 수의 세포를 접종하거나, 보관을 위해 세포를 동결하거나, 세포 계수기 또는 유세포 분석기를 사용할 시료를 준비할 때 희석합니다.

세포 희석 공식

계산은 하나의 규칙에 기반합니다. 원액 현탁액에서 취한 세포에 그 농도를 곱한 값은 최종 부피에 들어 있는 세포 수에 목표 농도를 곱한 값과 같아야 합니다.

C₁ × V₁ = C₂ × V₂

C₁ — 시작 농도(원액 농도), cells/mL
V₁ — 사용할 원액 현탁액의 부피, mL
C₂ — 목표 농도, cells/mL
V₂ — 필요한 총 최종 부피, mL

V₁에 대해 풀면 피펫으로 취할 원액 현탁액의 부피가 됩니다.

V₁ = (C₂ × V₂) ÷ C₁

최종 부피의 나머지는 희석액이며, 일반적으로 세포 배양 배지, 인산 완충 식염수(PBS) 또는 다른 완충액을 사용합니다.

희석액 부피 = V₂ − V₁

목표 농도(C₂)는 원액 농도(C₁)보다 높을 수 없습니다. 희석은 농도를 낮추기만 합니다. 농도를 높이려면 세포를 원심분리하여 가라앉힌 뒤 더 적은 양의 액체에 재현탁해야 합니다.

세포 희석 계산 방법

혈구계수판 또는 자동 세포 계수기를 사용해 원액 현탁액을 계수하여 C₁을 구합니다.
프로토콜에서 요구하는 목표 농도 C₂를 확인합니다.
필요한 총 최종 부피 V₂를 정합니다.
V₁ = (C₂ × V₂) ÷ C₁를 계산합니다.
희석액 부피를 V₂ − V₁로 계산합니다.
원액 현탁액 V₁를 튜브에 피펫으로 넣은 다음, 배지 또는 완충액을 희석액 부피만큼 추가합니다.

풀이 예시

원액 현탁액의 농도는 1,000,000 cells/mL입니다. 한 프로토콜에서는 최종 부피 10 mL에서 100,000 cells/mL를 요구합니다.

V₁ = (C₂ × V₂) ÷ C₁ = (100,000 × 10) ÷ 1,000,000 = 1,000,000 ÷ 1,000,000 = 1 mL

희석액 부피 = V₂ − V₁ = 10 − 1 = 9 mL

원액 현탁액 1 mL에 배지 9 mL를 추가하면 100,000 cells/mL 농도의 현탁액 10 mL가 됩니다.

두 번째 예

96웰 플레이트 분석에서는 각 웰에 배지 200마이크로리터(μL)와 세포 10,000개가 필요합니다. 10,000개의 세포를 0.2 mL로 나누면 50,000 세포/mL이 되므로 목표 농도는 50,000 세포/mL입니다. 원액 농도는 2,000,000 세포/mL이며, 피펫팅 손실을 고려해 플레이트를 채우고도 여분이 남도록 총 20 mL가 필요합니다.

V₁ = (50,000 × 20) ÷ 2,000,000 = 1,000,000 ÷ 2,000,000 = 0.5 mL

희석액 부피 = 20 − 0.5 = 19.5 mL

원액 현탁액 0.5 mL와 배지 19.5 mL를 혼합하면 50,000 cells/mL 농도의 20 mL가 되며, 이는 1 대 40 희석입니다.

오차의 원인

공식 자체는 정확합니다. 오차는 공식에 입력한 숫자에서 발생합니다.

계수 오차. 잘못된 세포 수는 잘못된 희석 계산으로 그대로 이어집니다. 혈구계산판 격자의 네 모서리 칸을 모두 계수하고 평균을 내면 이 위험을 줄일 수 있습니다.
응집된 세포. 세포 덩어리는 현미경으로 보면 하나의 세포처럼 보이지만 실제로는 여러 세포이므로 겉보기 농도를 낮춥니다.
피펫 범위. 정격 부피 범위를 벗어나 사용하는 피펫은 부정확한 결과를 냅니다. 1000 μL 피펫을 5 μL로 설정해 분주하는 것은 신뢰할 수 없으므로 더 작은 피펫을 사용해야 합니다.
단위 혼동. cells/mL와 cells/μL를 섞어 사용하면 실제보다 천 배 크거나 작은 오차가 발생합니다.
죽은 세포. 트리판 블루와 같은 생존성 염색을 사용하지 않으면 원시 세포 수에는 죽은 세포가 포함됩니다. 이로 인해 실제 존재하는 살아 있는 세포 수가 과대평가될 수 있습니다.

이 계산기의 제한 사항

계산기는 유용한 답을 낼 수 없는 숫자를 거부합니다.

모든 값은 0보다 커야 합니다.
목표 농도는 시작 농도보다 높을 수 없습니다.
시작 농도는 1조 cells/mL(1 × 10¹²) 이하여야 합니다.
계산된 원액 부피는 최소 0.001 mL이어야 하며, 이는 1마이크로리터입니다. 이보다 작으면 정확하게 피펫팅할 수 없으므로 계산기는 다른 숫자를 입력하도록 요청합니다. 일반적으로 총 부피를 늘리면 해결됩니다.

부피는 소수 둘째 자리까지 표시하며, 원액 부피가 0.01 mL보다 작을 때는 소수 셋째 자리까지 표시하므로 작은 부피가 0.00 mL로 나타나지 않습니다.

자주 묻는 질문

세포 희석 공식은 무엇인가?

C₁ × V₁ = C₂ × V₂이며, 여기서 C₁과 C₂는 시작 농도와 목표 농도이고, V₁과 V₂는 원액에서 취한 부피와 총 최종 부피입니다.

목표 농도가 시작 농도보다 높을 수 있는가?

아니요. 희석은 농도를 낮추기만 합니다. 더 높은 농도에 도달하려면 세포를 원심분리한 후 더 적은 부피에 재현탁해야 합니다.

세포를 희석할 때 어떤 액체를 사용해야 하는가?

플레이트에 접종하기 전처럼 세포가 몇 시간 또는 며칠 동안 건강한 상태를 유지해야 할 때는 완전 배양 배지를 사용합니다. PBS 또는 유사한 완충 식염수는 세포를 추가로 처리하기 전 약 30분 이내의 짧은 희석에 적합합니다. 혈청 단백질이 후속 분석을 방해할 때는 무혈청 배지를 사용합니다.

이 공식은 세균이나 효모에도 적용되는가?

그렇습니다. C₁V₁ = C₂V₂는 밀리리터당 집락형성단위(CFU/mL)로 측정되는 세균, 효모, 밀리리터당 플라크형성단위(PFU/mL)로 측정되는 바이러스 입자를 비롯한 모든 입자 현탁액에 적용됩니다. 단, 방정식 양변에 같은 단위를 사용해야 합니다.

희석할 때 죽은 세포도 계수해야 하는가?

살아 있는 배양물을 접종할 때는 생존 세포만 계수해야 합니다. 현탁액의 생존율이 80%라면 생존 농도는 총 세포 수의 0.8배이며, 이 생존 농도를 C₁으로 사용해야 합니다.

매우 큰 희석 배수는 어떻게 정확하게 만들 수 있는가?

1 대 1000과 같은 큰 희석 배수는 일반적으로 연속 희석이라고 하는 여러 작은 단계로 나누어 수행합니다. 1 대 10 희석을 세 번 연속으로 하면 전체적으로 1 대 1000 희석이 되며, 각 피펫팅 단계의 부피를 정확하게 측정할 수 있는 범위 안에서 진행할 수 있습니다.

세포 희석 계산기 - 정확한 실험실 희석 도구