홍라이프 계산기OD600 세포 밀도 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
OD600은 600 nm에서 잰 배양액의 광학 밀도입니다. 몇 초면 측정할 수 있어서 미생물 실험실에서는 성장을 추적하고, 단백질 발현 유도 시점이나 형질 전환 적격 세포의 수확 시점을 정하고, 배양액을 일정한 시작 밀도로 희석할 때 씁니다. 이 계산기는 OD600 측정값을 미생물별 환산 계수로 mL당 대략적인 세포 수로 바꿔 줍니다.
계산 방법
세포 수(cells/mL) = OD600 × (OD 1당 cells/mL) × 희석 배수
- OD600은 멸균 배지로 블랭크를 잡은 분광 광도계 측정값입니다.
- 환산 계수는 OD600 1.0에 해당하는 mL당 세포 수입니다. 대장균은 OD 1당 약 8 × 10⁸ cells/mL이라는 경험값이 흔히 쓰입니다.
- 희석 배수는 측정 전에 희석한 비율을 보정하며, 10배 희석이면 10을 넣습니다.
원리
세균 현탁액이 뿌옇게 보이는 것은 세포가 빛을 산란하기 때문입니다. 분광 광도계는 산란과 흡수를 구별하지 못하므로 줄어든 빛을 광학 밀도로 표시합니다. 밀도가 낮을 때는 이 신호가 세포 수에 대략 비례하므로 계수 하나로 OD를 세포 수로 바꿀 수 있습니다. 600 nm를 쓰는 이유는 흔한 배지와 세포 색소가 이 파장을 거의 흡수하지 않기 때문입니다. 계수는 세포의 크기와 모양, 기기의 광학 구조에 따라 달라서 보정이 필요합니다. 효모처럼 큰 세포는 세포 하나가 빛을 더 많이 산란하므로 OD 1당 세포 수가 훨씬 적습니다.
예제 풀이
- 입력값: OD600 = 0.6, 환산 계수 8 × 10⁸ cells/mL, 희석 배수 1입니다.
- 세포 수 = 0.6 × 8 × 10⁸ × 1 = 480,000,000 cells/mL(4.8 × 10⁸)입니다.
| OD600 | Cells/mL |
|---|---|
| 0.15 | 120,000,000 |
| 0.3 | 240,000,000 |
| 0.45 | 360,000,000 |
| 0.6 | 480,000,000 |
| 0.75 | 600,000,000 |
| 0.9 | 720,000,000 |
| 1.2 | 960,000,000 |
결과 해석
이 값은 살아 있는 세포와 죽은 세포를 합친 전체 세포 수의 추정치입니다. 대장균 프로토콜에서는 OD600 0.4~0.6 정도를 대수 증식기 중반으로 보고 발현 유도나 적격 세포 제작에 쓰는 경우가 많지만, 정확한 시점은 균주와 배지에 따라 다릅니다. 밀도가 높아지면 빛이 여러 번 산란되어 비례 관계가 깨지므로, 기기의 선형 범위를 넘는 값은 희석해서 다시 재야 합니다. 살아 있는 세포 수가 필요하면 단계 희석액을 평판에 도말해 집락 형성 단위를 세시기 바랍니다.
흔한 실수
- 같은 배지가 아닌 물로 블랭크를 잡는 경우
- 진한 배양액을 희석하지 않고 그대로 재는 경우
- 다른 미생물이나 길게 자란 세포에 대장균 계수를 쓰는 경우
- 보정 없이 다른 기기, 큐벳, 플레이트 리더의 OD를 비교하는 경우
자주 묻는 질문
OD600은 흡광도와 같은 것인가요?
기기에는 같은 방식으로 표시되지만, 신호 대부분은 분자의 흡수가 아니라 빛의 산란에서 나옵니다.
같은 배양액인데 분광 광도계마다 OD가 다른 이유는 무엇인가요?
광로, 검출기 각도, 슬릿 폭이 달라 모이는 산란광의 양이 다르기 때문입니다.
출처: Koch, A. L., Growth measurement, in Methods for General and Molecular Bacteriology (ASM Press) · Sambrook, J. and Russell, D. W., Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Cold Spring Harbor Laboratory Press)