품질고도화를 위한 공정 데이터 분석, 그것이 궁금하다!

안녕하세요.

싸토리우스 코리아입니다.

지난 시간에는 공정분석기술에 대해 살펴보았습니다.

오늘은 공정의 효율적인 설계 및 공정 데이터 처리 방법에 대해

알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다 🙂

빅데이터는 최근 사물 인터넷(IoT) 기술과 더불어 가장 유명해진 키워드입니다.

지난 번 살펴보았던 최신 기술의 공정 분석 센서를 통해 얻은 여러 변수의 실시간 데이터는

기존 공정 데이터의 정보량에 비해 빅데이터에 가까운 방대한 양이 되었습니다.

그렇다면 이렇게 방대한 양의 데이터를 어떠한 방법을 통해 쉽게 풀어서

효율적인 설계와 데이터 처리를 하는 걸까요?

지금 바로 살펴보도록 하겠습니다!

기존의 공정을 최적화하는 방법에는 여러가지 방법이 있지만

그 중에서도 한 번에 하나의 조건을 바꿔서 실험을 해보는 고전적인 방법이 있습니다.

이러한 방법은 조건 결과에 대해 예측이 불가능하며,

많은 비용이 투자되지만 효율성은 떨어지는 단점이 있습니다.

이러한 조건으로 도출된 의약 생산은

결코 좋은 품질의 의약품으로 연결될 수가 없기 마련입니다.

그렇다면 최근 화두인 품질고도화(Quality-by-Design, QbD)에서 언급되는

실험디자인을 사용한 소프트웨어로 최적화된 공정 변수를 도출해내는 방법을 알아볼까요?

기존 조건을 한 단계씩 변화를 주는 방법에 비해,

실험계획법은 각 조건의 최소값과 최대값의 조건을 가지고 프로그램의 조합을 만들어 줍니다.

위에서 설정한 공정 변수들의 조합으로 볼 결과에 대해서도

미리 범위를 설정하여 기준치를 설정합니다.

소프트웨어가 임의로 설정해 준 조건의 조합을 가지고 실험한 결과를 입력하고,

입력한 값을 토대로 최적의 공정 범위를 계산하게 됩니다.

현장에서 일어날 수 있는 잡음 요소를 포함하여

시뮬레이션한 결과를 그래프를 통해 확인할 수 있고,

이를 통해 우리는 공정의 최적화를 위한 최적의 공정 변수 범위를 도출할 수 있습니다.

또한 후술할 다변량 분석 소프트웨어를 활용하여

공정이 제대로 진행되었는지 비교 분석하는 토대로 활용할 수 있습니다.

앞서 본 실험계획법에서는 원하는 조건의 범위 안에서

최적의 공정 변수 범위를 도출하는 방법에 대해 알아보았습니다.

이번에는 최적의 공정 변수 범위를 통해 진행한

수많은 데이터들을 비교 분석하는 다변량 분석에 대해 알아보겠습니다.

다변량 분석이란?

여러 변수에 대한 효과를 개별로 보는 것이 아닌

동시에 분석하는 통계 기법을 의미합니다!

공정 변수와 결과에 대한 인과 분석을 간단하고 쉽게 할 수 있는 강점이 있습니다.

아직은 이해하기 살짝 어려우신 분들을 위해

간단한 예시를 통해 실제 현업에서 사용되고 있는 공정 분석에 대해 알아볼까 합니다.

일반적으로 우리가 처음 접하게 될 그래프는

모든 공정 변수들이 배치가 진행되면서 나타나는 개별 그래프들을 겹쳐 보는 그래프입니다.

개별 변수들의 트렌드는 바로 확인이 가능하지만

결과적으로 어떤 배치에 문제가 있는지를 알기는 불가능합니다.

그렇다면, 아래 그래프도 한 번 살펴보겠습니다!

위 그래프는 하나의 으로 요약되었습니다.

선의 기울기가 변하는 것은 각각의 공정 변수들이 시간 대비 변한 양을 바탕으로 결정됩니다.

기울기가 급격하게 변하는 부분은 어떤 것을 의미할까요?

바로 공정 변수 중에 큰 폭으로 변화한 변수가 있다는 것을 의미하게 됩니다.

붉은 점선을 벗어나는 배치가 있을 경우에는

배치 공정 데이터들의 평균을 크게 벗어났다는 것을 의미합니다.

위 그래프와 같이 평균을 크게 벗어난 배치의 특정 시점에 대해

어떤 공정 변수가 원인이었는지, 그 공정 변수는 해당 배치에서 어떤 기록을 가지고 있었는지

작업자들이 쉽게 확인할 수 있게 됩니다.

예시와 같이 pH가 공정 전반에 문제가 있음을 확인할 수 있으며,

이에 따라 우리는 pH 센서의 상태나 케이블의 연결 문제를 제일 먼저 의심해 볼 수 있습니다.

혹은 이와 연관되어 있는 이산화탄소 가스 공급의 문제,

Base 주입 장치의 문제 등 빠르게 원인을 찾아낼 수 있는 단서를 제공합니다.

위에서 본 것과 같이 앞으로의 공정은 실험계획법으로 시작하여 수립한

최적의 공정 변수 조건을 가지고 배치를 진행하게 되며,

이렇게 진행한 누적된 공정 데이터를 분석하여

원인을 찾아 내고 생산 공정에 반영하여 효율성을 제고할 수 있게 됩니다.

여기서 중요한 점은

바로 데이터 분석과 통계에 대한 기반 지식이 크게 필요하지 않다는 점입니다.

우리가 해야 할 일은 그저 알맞은 공정 변수를 선택하는 것과 정확한 데이터의 입력입니다.

이렇듯 공정의 첨단화와 혁신은 그리 멀지 않은 곳에 있는 것 같네요!


지난 시간에 이어 오늘은 품질고도화를 위한

공정 데이터 분석 방법에 대해 알아보았습니다.

조금이나마 여러분에게 도움이 되었으면 합니다!

그럼, 다음 시간에 더 유익한 정보로 돌아오겠습니다.

다음에 만나요!

▼ 공정분석기술에 대해 더 알고 싶다면? ▼

공정 분석 기술, 그것이 궁금하다!

안녕하세요.

싸토리우스 블로그 지기 토리입니다 🙂

생산 현장에서는 생산 과정에서 문제가 없었음을 확인하여

생산 제품의 품질을 간접적으로 확인하거나 보장하는 경우가 많은데요.

단일클론항체 공정을 포함하는 바이오 의약품 생산 공정중의 중요 parameter를 모니터 하여

특정 부분에 문제가 발생하는 즉시, 혹은 발생 전에 미리 대책을 세우고 대응해서

정상적인 생산을 할 수 있도록 하는 것이 중요합니다!

이러한 parameter 기록은 비단 생산 과정에서만 중요한 것이 아니라

연구 개발 단계에서도 심도 있게 고찰되고 있으며, 그 중요성은 나날이 커지고 있는데요!

오늘은 QbD 관점에서 미리 parameter들이

연구 개발 및 생산 단계에서 어떻게 다뤄지는지 알아볼까 합니다 🙂

우선 PAT란 무엇인지 알아볼까요?

PATProcess Analytical Technology의 줄임말로

우리나라 말로는 ‘공정분석기술’ 이라고 하는데요!

미국 FDA(Food and Drug Administration)에서 권고하는

제약 품질 고도화(QbD-Quality by Design)를

보다 가속화하기 위해 사용하는 도구 중 하나입니다.

일반적으로 생물반응기를 통한 공정을 진행할 때 사용하는

실시간 센서는 pH센서와 DO센서가 있는데요.

먼저, 실시간 측정 센서의 방식과 그 특징에 대해 알아볼까요?

실시간 측정은 데이터가 연속적으로 기록되는 것을 의미하는데요.

공정 분석을 위해 사용되는 PAT 실시간 측정 센서에는

설치되는 위치에 따라 총 3가지 방식으로 나뉘어 부릅니다.

< In-line >

반응 용기 내의 배양액에 직접 접촉하여 측정하는 방식

< On-line >

우회라인을 통해 배양액과 접촉하고 반응 용기 내에서는 접촉하지 않는 방식

< At-line >

특정 시간마다 반응 용기에서 배양액을 샘플링하여

따로 준비한 분석장비를 통해 그 내용을 분석하는 방식으로,

대부분의 분석장비들이 해당

여기서 잠깐!

On-line 방식의 경우

실시간(Real-time)과 반대되는 개념인 비 연속 샘플링에서 나온

Off-line과 상반되는 단어로 사용될 수도 있으며,

위에서 언급한 센서의 설치 위치에 따른 용어로도 사용되니

혼동되지 않도록 유의하시기 바랍니다!

그렇다면 이제 실시간 측정 센서의 종류에 대해 알아볼까요?

실시간으로 측정되는 변수에는 pH, DO, 온도 외에도 다양한 것들이 존재하는데요.

모두 공정이 문제없이 진행되고 있는지 측정하는 것으로,

최근에는 세포 배양액 내의 Glucose / Lactate 농도의 측정,

VCD(Viable cell density – 배양액 내 살아있는 세포수),

탁도, 배양 공정 시 발생하는 기체 분석 센서 등으로

최고의 배양 조건을 만드는 기술이 다양한 형태로 소개되고 있습니다.

* 다양한 종류의 실시간 공정 분석 센서

이번 시간에는 측정된 신호가 배양기에서

어떻게 처리되는지에 대한 원리만 간략하게 살펴볼 텐데요!

신호 처리에는 디지털 방식아날로그 방식이 있습니다.

공정 변수는 정밀하게 측정이 필요한 만큼

신호 처리에 끊김이 없는 아날로그 방식이 선호되어 왔으나,

최근에는 전자 공학 기술의 발달로 디지털 방식이 많이 사용되고 있다는 사실!

이는 장비 내부 회로가 발열에 의해 저항값이 바뀌면서 신호에 주는 영향을 받지 않게 하며,

디지털로 전송된 신호를 해석 시에만 아날로그로 변환하여 신뢰도를 높입니다.

보다 정확하고 신뢰성 있는 측정을 위한 기술의 산물이라고 할 수 있겠죠?

① 정전 용량 방식의 실시간 세포 수 측정

세포의 수를 측정하는 가장 쉬운 방법은 바로 카메라 모듈(CCD)을 통해 사진을 찍어

이를 보기 좋게 영상 처리하여 세포 수를 프로그램이 직접 확인하는 방법인데요.

BUT!

이 측정 방법의 경우 발암물질인 Trypan Blue 염료가 사용되고,

측정 시간이 길다는 단점이 있습니다.

따라서 최근에는 샘플링의 횟수도 줄이면서 안전성을 위해

정전 용량을 이용한 세포 수 측정 센서가 각광을 받고 있는 상황입니다.

* 센서의 전극 신호로 인해 분극된 세포

정전 용량을 이용한 세포 수 측정 방식은

배양액 안에 있는 세포들을 분극시켜 측정하기 때문에

직접 샘플링을 해서 카메라 장비로 촬영을 해야 하는 수고로움을 덜 수 있습니다.

분극이란?

분극은 우리 실생활에서 정전기 현상과 비슷하다고 생각하시면 되는데요.

무질서하게 배치된 전하게 일시적으로 재배열 되면서 도채와 비슷한 성질을 띄는 것을 말합니다.

세포를 순간적으로 분극시켜서 측정하기 때문에

실시간으로 세포의 양을 추적하기가 용이한 방식이랍니다!

② 흡광도를 통한 미생물 성장 측정

흡광도는 빛이 어떤 매질을 투과할 때

빛을 얼마나 흡수하는지를 측정한 값인데요.

동물 세포는 분극이 되기 때문에 충분히 큰 크기이지만

미생물의 경우는 그 크기가 동물의 20%에 머무르기 때문에 분극이 잘 되지 않습니다.

따라서 미생물 공정에서는 흡광도를 통한 측정 방식을 많이 사용하고 있습니다.

* 흡광도 센서의 주요 구성

위 그림과 같이 센서가 매질인 배양액을 통과하고 들어온

빛의 세기를 감지하여 미생물의 성장 속도를 파악하는 것인데요.

배양액이 빛을 많이 흡수할수록 더 많은 전기 신호를 배양기로 보내게 설계되어 있고,

이를 통해 배양기에서 손쉽게 미생물의 성장 정도를

실시간으로 관측하여 최적의 공정 종료 시점을 산출할 수 있답니다!

③ 대사물질 측정

Glucose는 동물 세포 배양이나 미생물 배양 모두에서

매우 중요한 지표로 자리매김하고 있습니다.

배양액 안에 있는 세포나 미생물의 성장 촉진을 위해 Glucose를 일정량 투입하게 되는데

이 때 투입되는 양의 효율적인 조절을 통해 높은 성장 효율을 이끌어낼 수 있습니다.

* 대사 물질 분석의 원리 및 측정 프로브의 내부 구조

측정의 경우에는 기존의 분석 장비가 채용하는

효소 반응 멤브레인을 이용한 측정 방식을 사용하고 있는데요.

이 방식의 경우 신뢰도가 매우 높으며,

연속 측정 시 배양액의 손실이 없도록 하기 위해

샘플링 프로브의 하단부에 특수한 단방향 투과성 멤브레인을 사용합니다.

이 멤브레인은 Glucose와 Lactate의 입자만을 통과시켜

유로(Flow path) 내부에 흐르고 있는 전달 버퍼를 통해 센서로 이동합니다.

④ 배출 가스 측정

위에서 살펴보았듯 미생물 성장에 있어 성장의 정도를 보는 것이 흡광도라고 하면

배출 가스는 성장의 효율을 보는 지표라고 할 수 있는데요!

공급된 산소와 이산화탄소 비율 그리고 미생물이 소비하고 남은 산소와 이산화탄소 비율과 배양기의 크기를 통해

성장 효율의 중요한 지표인 산소 소비량과 이산화탄소 배출량을 알 수 있게 됩니다.

* 배출 가스 분석 장비의 작동 모습


지금까지 PAT 공정분석기술에 대해 알아보았는데요.

다음 시간에는 공정분석 기술을 통해 얻은 많은 양의 데이터를

품질고도화를 위한 데이터 분석을 통해 분석하는 방법을 알아볼까 합니다.

그럼, 다음 시간에 다시 돌아오겠습니다!

보톡스 제품은 어떻게 만들까? 보툴리눔 톡신 배양기 ‘FRT(BIOSTAT B)

안녕하세요. 싸토리우스 블로그 지기 토리입니다. 🙂

외모에 대한 관심이 증가하면서 미용시술부터 쁘띠수술까지 각종 성형수술이 등장하고 있습니다. 지금까지 등장한 다양한 성형수술 중에서 가장 대중적인 것으로는 보톡스 시술을 꼽을 수 있는데요! 미용의학분야에서 보톡스(Botox)는 1990년대 후반부터 대중화되기 시작하였으며, 현재는 전세계적으로 미용의학계에서 활발히 사용되고 있는 제품 중 하나입니다. 국내의 여러 제약회사에서는 보톡스 제품의 개발 및 생산을 위해 싸토리우스의 보툴리눔 톡신(보톡스의 정식 명칭) 배양기 제품인 FRT(BIOSTAT B)를 활발히 사용 중이랍니다. 그렇다면 오늘은 보툴리눔 톡신과 배양기인 FRT(BIOSTAT B)에 대해 알아보도록 할게요!

● 맹독에서 명약으로, 보툴리눔 톡신의 변신은 무죄!

우리에게 보톡스(Botox)라는 이름으로 잘 알려져 있는 제품의 정식 명칭은 ‘보툴리눔 톡신(Botulinum Toxin)’으로 보툴리눔(Botulinum)이란 단어는 소시지를 뜻하는 라틴어인 ‘보툴루스(Botulus)’에서 유래합니다. 19세기 독일에선 200명 이상이 식중독으로 목숨을 잃는 사건이 발생하게 되는데요. 내과 의사 유스티누스 케르너(Justinus Kerner)는 이 식중독이 제대로 보관되지 않은 소시지나 통조림 등에서 나온 보툴리눔 독소 때문이라는 점에 주목하며 연구를 통해 소시지 독이 신경마비 증상을 일으킴과 동시에 치료제로도 사용할 수 있다는 논문을 발표했습니다.

이후 1978년 미국의 안과 의사인 앨런 스콧(Alan B. Scott)이 보툴리눔 톡신을 이용하여 사시 및 안검경련 치료약을 개발하며 보톡스는 의약품으로 사용되기 시작했습니다. 미국 제약회사 엘러간(Allergan)은 근육 수축용 주사제의 상표명으로 보톡스라는 명칭을 사용했는데, 이 상표명이 널리 유명세를 타게 되면서 보툴리눔 톡신을 이용한 시술을 ‘보톡스’라고 부르게 된 것이랍니다. 😀

● 보툴리눔 톡신 배양기 ‘BIOSTAT B’ 알아보기

▲ 싸토리우스의 BIOSTAT B

싸토리우스의 보툴리눔 균 배양기 BIOSTAT B는 미생물 및 동물의 세포배양에 사용되는 배양기로 생물학적 제제, 백신, 세포 치료제, 기초 연구 및 교육 등에 적용 가능합니다. 얼굴형 개선은 물론 근육 발달을 방지해주는 보톡스는 싸토리우스의 BIOSTAT B 제품을 통해 미생물인 보툴리눔 균 배양을 통해 생산해낼 수 있습니다.

싸토리우스의 보툴리눔 균 배양기 ‘BIOSTAT B’ 실험 과정은?

BIOSTAT B는 연구개발 단계에서 소규모 스케일로 이용되는 배양기이며, 이 제품을 통해 얻어진 생산물은 더 큰 볼륨의 배양기를 통해 점차 늘려갈 수 있습니다. 혐기성조건에서 배양한 보툴리눔 균은 과성장하게 되고, 사멸된 보툴리눔 균으로부터 독소를 생산합니다. 보툴리눔 독소는 A형부터 H형까지 각기 다른 유형이 있으며, A형과 B형은 사람에게 질병을 유발시키는 동시에 상업적·의학적으로도 사용할 수 있습니다.

배양공정은 대부분의 회사들이 동일한 혐기성 배양방법을 이용하지만, 정제공정은 침전법을 주로 사용하는 경우와 크로마토그래피법을 주로 사용하는 회사로 나눌 수 있으며 회사마다 회수율과 순도에 차이점이 생길 수 있습니다.

싸토리우스의 보툴리눔 균 배양기 ‘BIOSTAT B’ 제품 특징 모아보기

① 배양 볼륨으로 1, 2, 5, 10L 용량을 갖추고 있으며, 모든 유형의 세포 배양 및 미생물 분야에 사용 가능합니다.

② 유리, 일회용, 교반 배양 용기 호환이 가능합니다.

③ 한 대의 컨트롤 타워로 최대 2개 종류의 배양 용기를 독립적으로 제어 가능하기 때문에 실험실 공간을 절약할 수 있습니다.

④ 다양한 가스 공급 전략을 구축하고 있어 많은 양의 산소가 필요한 고농도 미생물 발효 공정 및 과도한 이산화탄소를 제거해야 하는 고농도 세포 배양까지 최적의 조건으로 운영 가능합니다.

⑤ 전세계적으로 수 천여 건의 연구에 사용되어 증명된 기술을 보장합니다.

⑦ 독일에 소재한 생산 시설에서 철저한 시험 과정을 거쳐서 수입됨으로 신뢰할 수 있는 품질을 지닙니다.

⑧ 전문 인력을 통해 전문적인 설치 및 교육 서비스를 제공합니다.

▲ 싸토리우스의 BIOSTAT B

식중독을 유발시킨 치명적인 독에서 의료용·미용 치료제로 화려한 변신을 한 보툴리눔 톡신! 지금은 각종 미용의학 분야에서 활발하게 사용되고 있는 보톡스가 소시지 독이었다는 사실은 매우 놀라운 것 같지 않나요?

그럼, 싸토리우스는 흥미로운 제폼 이야기로 다시 돌아오겠습니다.

다음에 만나요!

물 속 오염원을 제거하라! 초순수 제조 장치 Labwater System

안녕하세요. 싸토리우스 블로그 지기 토리입니다. 🙂

우리 몸은 약 60~70%이상의 수분으로 이루어져 있습니다. 즉, 몸의 절반 이상 가량이 ‘물’로 이루어져 있다는 사실입니다. 따라서 맵고 짠 음식을 많이 섭취하거나 물 섭취량이 평소보다 적으면 우리 몸은 갈증을 호소하기 시작합니다. 물을 달라고 말이죠! 보통 정수기를 이용하거나, 보리차 등을 넣고 끓여 마시거나, 마트 등에서 구매하는 것을 통해 우리는 이미 깨끗하게 정수된 물을 마십니다. 그런데 마시는 물보다 더 깨끗한, 오염원이 100%가까이 제거된 물을 사용하는 곳이 있습니다. 바로 실험실입니다.

실험실에서는 99.9%의 순도를 지닌 ‘초순수’를 사용하는데요. 이 초순수를 만들기 위한 ‘초순수제조장치’와 우리가 일상에서 사용하는 ‘정수기’는 ‘필터링’을 거쳐 물을 순수하게 만든다는 공통점이 있습니다. 그렇지만 우리가 마시는 물은 오염원이 완전히 제거된 초순수는 아닙니다. 그럼, 초순수는 무엇인지 그리고 어떻게 초순수를 생산하는지에 대해 함께 알아볼까요~?

● 물 속 오염물질은 어떤 것이 있을까?

1) 세균, 미생물(Bacteria, Micro Organism)

물 속 미생물 중에는 인체에 무해한 것들도 있지만 우리에게 질병을 발병시킬 수도 있는 각종 병원성세균들이 있습니다. 이 세균들은 물 속에서 성장하며 수질을 악화시키는데요. 유기물과 무기물의 양이 증가할수록 박테리아의 먹이가 늘어나 개체 수가 증가한답니다.

2) 무기물, 무기이온(Inorganic Compound, ion)

무기물과 무기이온은 그 종류에 따라 오염원이 될 수도 있고 물 속 필수요소가 될 수도 있습니다. 예를 들어, 중금속과 같은 무기물은 인체에 쌓이게 되면 질병을 발병시키는 반면 무기이온 중 칼슘이나 마그네슘과 같은 이온은 우리 몸에 필수 요소인 경우가 있죠! 그러나 실험에서 무기물과 무기이온은 둘 다 오염원으로 취급하고 있답니다.

3) 유기물(Organic)

유기물은 박테리아의 먹이로 미생물이 자랄 수 있는 환경을 마련해주는데요, 이런 유기물이 실험에 중요한 영향을 미치는 방해 요소가 될 수 있습니다.

4) 고형물 입자(Particle)

입자란 눈에 보이지 않을 정도로 매우 작은 물체를 의미합니다. 부유물질이란 물 중에 현탁된 입자상의 고형물을 말하며, 폐수의 오염도를 검토하는데 쓰이는 중요한 지표 중의 하나인데요. 실험실에서는 실험의 방해 요소로 취급되고 있습니다.

5) 용존 기체(Gas)

음료 속 탄산가스는 청량감을 주기도 하고, 빛을 이용한 실험(UV, Spectrophotometer 등)에서 빛의 투과를 방해해 실험에 영향을 미칠 수 있으며, 그 양이 많아지면 유기 탄소로 변환되어 TOC(Total Organic Carbon)의 양을 증가시킵니다.

● 실험실에서 초순수(Ultrapure Water)가 중요한 이유!

초순수(Ultrapure Water)란 온도 25℃의 보정상태에서 물 속 전도도 값이 0.055uS 이하이며, 오염원(입자, 이온, 미생물, 유기물 등)이 100% 가까이 제거된 물(H2O)을 뜻합니다.

실험실에서 초순수가 중요한 이유 그 첫 번째는 풍부하고, 쉽게 사용 가능하고, 독성이 없기 때문입니다. 특히 화학 실험실에서 용액, 버퍼용 등으로 가장 폭넓게 사용되는 시약이랍니다. 두 번째는 열전환율이 뛰어나기 때문에 냉각 및 히팅 응용분야에서 널리 사용되고 있습니다. 세 번째로 생물학적 과정에 친밀하게 연관되어 있어 생화학적·생물학적 실험에 사용됩니다. 연구분야에서 초순수가 필요한 마지막 이유는 무기이온, 박테리아 등의 예측할 수 없는 물질의 존재를 사전에 제거하여 실험의 마지막 단계에 영향을 미치지 않도록 하는 데에 있습니다.

그렇다면 우리가 오염원이 없어 더 깨끗한 초순수보다 정수기를 보편적으로 사용하는 이유는 무엇일까요? 초순수는 마시는 물 속 필수 요소인 미네랄(무기이온)까지도 제거하기 때문입니다. 우리의 몸은 미네랄을 필요로 하기 때문에 초순수를 마실 순 없는 것이죠!

그럼, 어떻게 오염물질들을 완벽히 제거하여 초순수를 탄생시키는지 알아볼까요?

● 정수기 Vs. 초순수제조장치! 그 차이점은?

▲ 정수기

정수기

박테리아

무기물, 무기이온

유기물

고형물, 입자

용존 기체

제거 유무

X

※ ㅿ 표시는 오염물질의 제거율이 높지 않음을 의미

물 맛을 결정하는 미네랄(무기이온)은 제거되면 안 된답니다!

▲ 싸토리우스 초순수제조장치(Labwater System)

초순수

박테리아

무기물, 무기이온

유기물

고형물, 입자

용존 기체

제거 유무

O

O

O

O

△(별도 제거)

※ O 표시는 오염물질의 제거가 거의 완벽히 제거함을 의미 (98~99%)

실험에 방해되는 모든 요소를 제거해요! 따라서 거의 모든 오염물질은 제거되고 순순한 H2O만 남은 상태랍니다. ^^

● 초순수제조장치가 물 속 오염원을 제거하는 방법은?!

▲ 싸토리우스 초순수제조장치(Labwater System)

1. Depth Filter(전처리 필터)

수돗물의 입자(Particle 및 Colloid)를 제거하는 역할을 하고 Pore size가 1um~5um정도로 그 이상의 크기를 지닌 입자들을 제거합니다.

2. Activate carbon Filter(활성탄 필터)

일반적으로 야자수를 태워서 나오는 숯을 사용하거나 화학적으로 합성한 활성탄을 사용합니다. 활성탄 필터는 물 속 유기물과 수돗물에 들어있는 염소성분을 제거하는 역할을 지니고 있습니다.

3. Reverse Osmosis Membrane(역삼투 멤브레인)

역삼투 방식은 농도가 높은 쪽의 액체에 외부 압력을 가하여 삼투현상의 반대 방향으로 순수한 물만 이동시켜 물을 정수하는 방법을 말합니다. 모든 오염원을 일정 비율(약 90~95%) 정도로 제거하는 역할을 합니다. 반대로 우리가 마시는 물의 필수 요소인 미네랄을 제거하기도 한답니다.

4. Ion exchange Resin(이온교환수지)

이온교환수지는 물 속 무기이온을 제거합니다. 작은 다공성 구슬 형태로 1.2mm 이하의 크기를 형성하며 내부에 이온을 가진 물질과 표면에 공유 결합하여 제거합니다.

5. UV lamp(자외선램프)

자외선을 조사해 박테리아 생장을 억제하며, 물 속 유기물을 광산화 시키는 역할을 합니다.

정수기와 초순수의 공통점과 차이점 한눈에 보기

잔처리필터

활성탄필터

역삼투

이온교환

자외선램프

정수기

O

O

O

X

O

초순수

O

O

O

O

O

알아두면 좋은 초순수 상식 : 증류수나 초순수를 마시면 어떻게 될까?

증류수나 초순수를 마시면 설사를 한다는 이야기를 들어본 적 있으신가요? 🙂

토리도 몇 번이나 이 이야기를 들어보았는데요! 초순수를 마시면 설사한다고 해서 증류수나 초순수는 절대로 마시지 않겠다는 분들이 많이 계십니다. 앞서 알아보았듯 초순수에는 물 속 필수요소인 미네랄이 없습니다. 이와 같은 이유로 초순수는 삼투압이 0과 가깝기 때문에 장에서 흡수가 되지 않는다고 생각하는 것 같은데요. 초순수는 우리의 몸 안으로 들어가는 그 순간, 많은 물질들(침, 위액, 소화액 등)과 섞이게 됩니다. 따라서 장에서는 순수한 물의 상태가 아니게 되죠. ^^ 증류수나 초순수를 너무 많이 마시지만 않으면 설사 걱정은 안 하셔도 된답니다! 그래도 물 맛을 결정하는 미네랄이 거의 없다 보니 맛은 없을 수도 있겠네요. 🙂

▲ 싸토리우스 초순수제조장치(Labwater System)

이렇게 알고 보니 물 속 오염원을 제거해주는 정수기와 초순수제조장치는 닮은 듯 하면서도 매우 다른 것 같습니다. 일상생활 속에서 우리가 초순수를 만날 일은 많지 않지만 실험실에서는 자주 사용된다고 하니 정수기 물을 마실 때 한 번쯤 초순수를 생각해보는 것도 좋을 것 같아요! 😀

그럼, 싸토리우스는 여러분의 궁금증을 해결하는 재미있는 이야기로 또 찾아오겠습니다.

다음에 만나요!

 

싸토리우스 필터 개발자가 노벨상을 수상했다?!

안녕하세요. 싸토리우스 블로그 지기 토리입니다. 🙂

완연한 가을이 찾아왔다고 생각했는데 또다시 더워진 것 같습니다. 그래도 10월이 되었으니 선선한 바람과 시원한 공기가 찾아오겠죠? 10월이 되면 또 찾아오는 것이 있는데요, 바로 세계적으로 가장 권위 있는 상 ‘노벨상(Nobel Prizes)’입니다.

오늘 토리가 할 이야기의 주제도 노벨상인데요~! 독일 이야기에서 스웨덴 왕립과학아카데미와 노르웨이 노벨위원회가 주최하는 노벨상 이야기를 한다니… 의문이 드는 분 계시지 않으신가요?! 토리가 노벨상 이야기를 꺼낸 이유가 궁금하시다면 토리의 이야기를 끝까지 주목해주세요. 😀

● 토리가 알려주는 노벨상(Nobel Prizes)의 모든 것!

▲ 노벨상 창설자 알프레드 노벨(Alfred Nobel) / Copyright ⓒ Wikimedia Commons

노벨상은 알프레드 노벨(Alfred Bernhard Nobel, 1833~1896)의 유언에 따라 인류의 복지에 공헌한 사람이나 단체에게 수여되는 상으로, 6개 부문(문학, 화학, 물리학, 생리학 또는 의학, 평화, 경제학)에 대한 수상이 이뤄집니다.

다이너마이트를 발명한 알프레드 베르나르드 노벨은 자신의 유산 3100만 크로나를 기부합니다. 이 기부금을 바탕으로 노벨재단(the Nobel Foundation)이 설립되고, 이후 1901년부터 매년 인류의 복지에 공헌한 사람이나 단체에게 매년 상을 수여하고 있습니다.

노벨은 스톡홀름에서 태어나 세계 여러 곳에서 기초공학과 화학을 수학했으며, 스웨덴으로 돌아온 후 니트로 글리세린에 관한 실험 끝에 1867년 다이너마이트를 발명했습니다. 다이너마이트는 노벨에게 세계적인 명성을 가져다 주었을 뿐 아니라 건설사업에도 널리 사용되었는데요. 이 덕분에 노벨은 막대한 재산을 끌어 모으게 되었습니다.

사망하기 전에 노벨은 자신의 재산을 헌납한 후 5개 부문(문학, 화학, 물리학, 생리학 또는 의학, 평화)에 걸쳐 인류를 위해 가장 큰 공헌을 한 사람들에게 매년 상을 수여하라는 유언장을 남겼습니다. 노벨상 수상 부문은 물리학ㆍ화학ㆍ생리학 및 의학ㆍ문학ㆍ평화 등 총 다섯 부문이며, 1969년부터 경제학상이 새로 추가되었답니다.

노벨상 수상자 발표는 매년 10월에 이뤄지고, 시상식은 노벨이 사망한 날인 12월 10일에 열립니다. 수상자에게는 900만 크로나(약 13억 원)의 상금과 금메달 및 상장이 주어진다고 합니다.

● 싸토리우스의 필터 개발자, 노벨상 수상하다!

 ▲ 노벨상 수상자 리하르트 아돌프 지그몬디 (Richard Adolf Zsigmondy)
/ Copyright ⓒ https://www.nobelprize.org와 싸토리우스 필터

오스트리아 출신의 독일 화학자인 Richard Zsigmondy는 콜로이드화학의 기초적 연구 업적으로 노벨화학상을 수상했는데요. 이 위대한 화학자가 싸토리우스의 멤브레인 필터도 발명했답니다. ^^

Richard Zsigmondy는 1922년 ‘Cold ultrafilter’를 발명했고, 훗날 싸토리우스의 분리정제 및 필터 기술의 기초가 되었습니다.

싸토리우스의 필터는 모든 제품에 CoA(Certificate of Assurance) 추적이 가능하며 엄격하고 다양한 필터 완전성 테스트를 통해 제품을 출하하고 있습니다.

▲ 싸토리우스 필터

 

▲ 싸토리우스 필터

CoA (Certificate of Assurance)

싸토리우스의 멤브레인 필터에 대한 재미있는 이야기가 궁금하지 않으신가요? 그럼 ‘수돗물에 있는 균을 잡아라! 멤브레인 필터(Membrance Filter)’에서 더욱 흥미로운 레지오넬라균과 멤브레인 필터 이야기를 만나보세요!

↓↓ 수돗물에 있는 균을 잡아라! 멤브레인 필터(Membrance Filter) 바로가기 ↓↓

그럼, 싸토리우스는 흥미로운 바이오 이야기로 다시 돌아오겠습니다.

 

메르스 사태의 해결사! MD8 Air sampler & Gelatin Filter

안녕하세요. 싸토리우스 블로그 지기 토리입니다. 🙂

지난 2015년 여름을 무시무시한 공포로 물들인 중동호흡기증후군 메르스(MERS)! 메르스는 과거 사람에게서는 발견되지 않았던 새로운 유형의 코로나바이러스 감염으로 인한 중동 급성 호흡기 질환을 일컫는 것으로, 최근 중동지역의 아라비아 반도를 중심으로 감염환자가 발생하고 있어 ‘중동 호흡기 증후군’이라 불리기도 하는 질환입니다.

2015년에 우리나라에서 메르스의 첫 감염자가 발생하게 되면서, 우리도 메르스의 위험성을 알게 되었는데요. 이 메르스 사태에서 싸토리우스의 제품이 톡톡히 그 역할을 해냈다고 합니다. 어떤 제품일지 궁금하지 않으신가요? ^^

 그 질환이 궁금하다! 중동호흡기증후군 ‘메르스’

메르스(중동호흡기증후군)는 지난 2012년 4월부터 사우디아라비아 등의 중동지역을 중심으로 하여 감염자를 발생시킨 급성 호흡기 감염병입니다. 우리나라에서는 2015년 5월에 첫 감염자가 발생한 것을 시작으로 총 186명 가량의 환자가 메르스에 감염되었으며, 이중에서 약 38명을 사망에까지 이르게 한 무시무시한 질환이죠.

그리고 2018년 9월, 3년 만에 국내에서 또 다시 메르스 확진자가 발생해 사회적으로 큰 이슈를 낳았는데요. 전염 확산 우려가 매우 높았으나 이후 추가 감염자가 나오지 않게 되면서 38일만인 10월 16일에 메르스 종료가 선언되고 그 막을 내리게 되었습니다.

  싸토리우스 MD8 Air sampler와 Gelatin Filter

싸토리우스의 제품인 ‘MD8 Air sampler’와 ‘Gelatin Filter’는 지난 메르스 사태에서 매우 요긴하게 사용된 싸토리우스의 핵심 제품들입니다. 이 제품들은 서울시 보건환경연구원에서 시행한 확진 환자의 이동경로 조사에 사용되었는데요! 공기 중에 떠다니는 바이러스를 포집한 후 유전자 분석을 시행한 결과, 특정 바이러스가 없다고 판명한 실험에 사용되었답니다. 🙂

● MD8 Air sampler & Gelatin Filter 실험방법 알아보기

싸토리우스 MD8 Air sampler와 Gelatin Filter를 사용한 실험과정

MD8 Air sampler와 Gelatin Filter의 실험 과정은?

1. MD8 airport 장비에 젤라틴 필터(80mm 지름 및 3㎛ pore size)를 장착한 후 Parameter를 50L/h 속도로 설정

2. 환경 검사가 필요한 장소에 장비를 수직으로 세워 놓은 후 설정된 Parameter 값으로 20분동안 작동

3. 젤라틴 필터를 장비로부터 분리하여 5ml 바이러스 전달 매질(VTM)에넣고 분석이 완료될 때까지 80°C에서 보관

4. 필터가 용해된 후 RNA추출, RT-PCR 분석법을 사용하여 Screening

싸토리우스 Gelatin Filter

바이러스의 크기는 일반적으로 10-300nm인데요, 이는 1㎛의 크기를 지닌 박테리아보다 더 작은 사이즈로 놀라울 정도로 크기가 매우 작답니다. 우리가 알고 있는 대부분의 미생물은 하나의 세포로 이루어져 있으며, 그 안에 박테리아와 바이러스가 기생하는 형태입니다.

바이러스 포집을 위해 사용된 싸토리우스의 Gelatin Filter는 3㎛ pore를 가진 필터로 바이러스보다 그 사이즈가 큰데요. 어떻게 바이러스 크기보다 훨씬 큰 pore를 지닌 싸토리우스의 Gelatin Filter가 바이러스를 포집할 수 있었을까요~?

싸토리우스 Gelatin Filter

공기로 전파되는 미생물은 보통 감염자의 체액과 분비물을 통해 공기 중으로 확산됩니다. 바이러스를 포함하여 공기 중으로 확산되는 입자의 크기는 60%이상이 6㎛보다 크며, 10%정도는 3㎛보다 작은 크기로 공기 중에 산포됩니다. (※ Airborne excretion of foot-and-mouth disease virus. Sellers RF, Park J, J Hyg (Lond). 1969 Dec; 67(4) : 671-7.)

싸토리우스 Gelatin Filter의 가장 큰 장점은 물에 잘 흡수되며 네트워크 구조로 변경할 수 있다는 것입니다. 따라서 싸토리우스 필터를 사용한다면, 필터에 포착된 바이러스가 이탈하는 것을 미연에 방지할 수 있습니다. Bacillus subtilis niger spore(99.9995%), T3 coli phages (99.94%)를 보면 바이러스 포집의 유지율이 높다는 것을 알 수 있겠죠?

싸토리우스 MD8 Air sampler

우리나라는 2015년에 메르스의 첫 확진자가 확인된 이후 186명의 감염자를 발생시키면서 호흡기 질환에 대한 경각심을 갖게 되었습니다. 메르스 사태와 미세먼지를 거치면서 우리는 환경 모니터링이 중요하다는 것을 우리는 알게 되었는데요! 이처럼 공기 중 환경 모니터링을 위해 싸토리우스 제품인 ‘MD8 Air sampler’와 ‘Gelatin Filter’가 쓰이고 있다는 점!

그럼, 싸토리우스는 재미있는 바이오 이야기로 또 찾아오겠습니다.

다음에 만나요!

 

임신진단키트의 핵심! 싸토리우스 ‘UniSart® Membrane’

안녕하세요. 싸토리우스 블로그 지기 토리입니다. 🙂

새로운 생명의 탄생을 기다리며 우리는 수많은 준비를 합니다. 아이의 건강을 위해 몸에 좋은 음식을 섭취하고, 아이에게 어울릴 옷가지들을 구비해놓고, 아이가 생활할 예쁜 방을 마련해놓죠. 그렇지만 이보다 먼저 챙겨야 할 것은 임신진단키트로 임신 유무를 확인하는 것입니다. 아이가 태어나기 전에 먼저 임신여부를 확인해야 건강한 아이를 낳을 수 있게 준비해둘 수 있겠죠?

우리 주위에서 흔히 사용되고 있는 대부분의 임신진단키트엔 싸토리우스의 제품이 핵심 자재로 사용되고 있다고 하는데요! 싸토리우스의 여러 제품 중 임신을 진단할 수 있는 UniSart® Membrane가 임신진단키트의 핵심자재로 공급되고 있다고 합니다. ^^

 임신진단키트는 무엇인가요?

임신진단키트는 난자와 정자의 수정 후, 약 7~10일 이후부터 분비되는 융모성 성선자극호르몬(HCG)을 소변을 통해 확인할 수 있도록 도와주는 제품인데요. 이 키트를 통해 우리는 임신 여부를 알 수 있습니다. 이러한 기능을 지닌 임신진단키트 속 핵심자재인 ‘UniSart® Membrane’가 바로 싸토리우스의 제품이랍니다.

 임신진단키트, UniSart® Membrane를 장착하라!

▲ 싸토리우스의 UniSart® Membrane

싸토리우스의 UniSart® Membrane이 내장된 임신진단키트는 언제 어디서든 쉽고 빠르게 임신 진단 여부를 알 수 있도록 도와줍니다. 임신진단키트에 아침 소변으로 검사를 진행하면, 산부인과에 방문하기 전에 먼저 임신 사실을 확인할 수 있습니다. 물론, 임신진단키트를 사용한 검사는 비용이 저렴하며 시간도 오래 걸리지 않는다는 장점이 있답니다.

이처럼 사용법이 매우 간단한 임신진단키트가 발명되지 않았다면 우리는 지금처럼 쉽고 빠르게 임신을 진단받기 힘들었을 거에요. 거기에다 만약 임신진단키트가 세상에 나오지 못했다면 임신일 것 같다는 미묘한 느낌만을 가지고 병원에 방문해야 했겠죠. 의심이 들 때마다 산부인과에 방문해 각종 검사를 받는다면 비용은 비용대로 지불하고 시간도 꽤나 많이 소비될 테니 임신진단키트는 우리에게 발생할 번거로움을 미리 예방해 줄 아주 고마운 제품이랍니다. ^^

▲ 임신진단키트의 작용 원리

앞서 이야기했듯 싸토리우스의 UniSart® Membrane는 임신진단키트 안에 내장되어 있습니다. 내장된 Membrane에는 단일클론항체(Monoclonal antibody)라는 생명공학기술이 접목되는데요! 임신한 여성의 몸에서는 HCG호르몬 단백질을 생성하고, 이것에 특이적으로 반응하는 항체가 Membrane에 붙어있는 것입니다. 특이적 반응을 나타내는 항체에는 발색물질도 함께 부착 되어있어, 항체를 검출하는 test line과 control line을 통해 우리는 우리의 눈으로 직접 임신 여부를 확인할 수 있습니다.

즉, 임신한 여성의 몸에서 생성된 호르몬(HCG)에만 반응하는 성분이 해당 호르몬과 결합할 때 임신진단키트가 발색되도록 설계되어 있어 임신 사실을 보다 쉽게 확인할 수 있는 것이죠~!

▲ 싸토리우스의 UniSart® Membrane

지금까지 임신진단키트 속 싸토리우스의 UniSart® Membrane에 대해 알아보았습니다. UniSart® Membrane은 임신진단키트 외에도 다양한 분야에서 활용되고 있는데요! 전염병, 환자의 약물 남용 진단, 암 진단, 식품안전 진단, 환경 진단 등 여러 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

이렇듯 싸토리우스의 UniSart® Membrane는 임신뿐만 아니라 치료나 개선을 위한 진단 및 치료에 쓰이고 있다는 점!

그럼, 싸토리우스는 재미있는 제품이야기로 다시 돌아오겠습니다.

다음에 만나요!

 

항암제 개발을 도와줘! 실시간 세포 이미지 분석 장비 ‘IncuCyte’

안녕하세요. 싸토리우스 블로그 지기 토리입니다. 🙂

몇 해 전부터 젊은 세대 사이에서 꽤나 유행했던 말이 있습니다.

“암 걸릴 것 같다!” “암 걸리겠다!” “발암이다!”

이 유행어는 암이 생긴다는 뜻을 지닌 한자어 발암(發癌)을 그대로 차용한 것으로, 어떤 상황을 헤쳐나가는 것이 매우 고통스럽거나 혹은 견디기 힘들 정도로 스트레스를 받는 경우에 주로 사용됩니다.

암이란 우리에게 감기처럼 익숙한 병이면서도 그 누구도 절대 걸리고 싶어하지 않는 불치병인데요. 중요 장기로의 전이가 매우 쉬워 암에 걸리게 되면 우리 몸 속 다른 장기들도 치명상을 입을 수 있답니다. 인류 공공의 적인 암에 걸리면 보통 항암제로 치료를 진행합니다. 그렇다면 항암제는 어떻게 만들어지는 것일까요~? 항암제 개발을 위해 오늘도 쉼 없이 달리고 있는 싸토리우스의 실시간 세포 이미징 분석 장비 ‘IncuCyte’에 대해 알아보도록 하겠습니다. ^^

● 암세포를 무찌르자! 항암제 개발을 도와주는 실시간 세포 이미징 분석 장비 ‘IncuCyte’

싸토리우스의 실시간 세포 이미징 분석 장비 ‘IncuCyte’

갑상선암, 위암, 대장암, 폐암, 간암 등 다양한 종류의 암들은 주로 유전적·환경적 요인과 함께 발병됩니다. 국가암정보센터 통계에 따르면, 국민 기대수명인 82세까지 생존할 경우 암에 걸릴 확률은 대략 36.2%라고 합니다. 즉, 10명 중 3명 이상이 암에 걸릴 확률이 높다는 거죠. 요즘엔 초미세먼지에 의한 대기오염이 증가하면서 우리는 이전보다 암 위험에 더 많이 노출되고 있습니다.

항암제 개발에 대한 관심이 더욱 높아지는 이 때에 싸토리우스의 실시간 세포 이미징 분석 장비인 ‘IncuCyte’가 암을 치료하는 항암제나 세포치료제 개발에 쓰이고 있다는 사실은 매우 놀랍지 않으신가요? 이 제품은 다양한 암세포를 키우는 것과 동시에 여러 항암제 및 치료제를 처리하여 암세포가 죽어가는 것을 관찰하도록 도와줍니다. 이를 통해 다양한 암에 알맞은 항암제와 치료제를 개발할 수 있답니다. ^^

▲ 싸토리우스의 실시간 세포 이미징 분석 장비 ‘IncuCyte’

암세포는 종류가 다양한 만큼 사용해야 하는 항암제와 치료제도 각각의 종류에 따라 다르게 사용해야 합니다. 개개인의 환자에 따라서 투약해야 하는 용량도 매우 다른데요. 초기 개발 단계에서 이를 명확히 확인하지 못한다면 제대로 된 치료제의 역할을 하지 못할 수도 있습니다. 필요량을 초과하거나, 잘못된 항암제를 투약할 시 일어나는 대표적인 부작용으로는 탈모, 구토, 설사, 혈액세포감소 등이 널리 알려져 있는데요. 이는 빠르게 증식하는 세포를 공격하는 항암제 성질 때문에 우리 몸의 다른 정상적인 세포도 공격을 받아 일어나는 현상입니다.

따라서 항암 치료에 있어 정확한 측정과 처리는 필수불가결 하다고 볼 수 있겠죠? 항암 효과를 최대화하고 부작용을 최소화하기 위해선 싸토리우스의 실시간 세포 이미징 분석 장비 ‘IncuCyte’의 역할이 막중한 것 같네요! 😀

● 싸토리우스의 IncuCyte와 항암제를 만드는 방법!

세포를 키우는 Plate에 암세포(빨간색)와 면역세포(검은색)를 함께 넣어 키우면서 시간에 따른 변화를 싸토리우스의 실시간 세포 이미징 분석 장비인 ‘IncuCyte’를 통해 이미지 촬영 후 확인합니다. 시간이 지남에 따라 암세포가 면역세포의 영향으로 죽게 되면, 빨간색이었던 암세포가 초록색으로 변하게 되고 이를 통해 암세포가 얼마나 죽는지를 확인할 수 있습니다.

▲ 싸토리우스의 실시간 세포 이미징 분석 장비 ‘IncuCyte’

초미세먼지, 간접흡연 등 우리는 다양한 발암물질에 쉽게 노출되고 있습니다. 이러한 발암물질의 영향으로 암에 대한 연구는 지금도 끊임없이 이루어지고 있는데요. 암세포를 명확하고 간단한 방법으로 분석할 수 있는 싸토리우스의 이미징 세포 분석 장비 ‘IncuCyte’를 통해 전세계에 분포해 있는 다양한 암 질병 치료제연구에 도움이 될 수 있기를 기대해봅니다! :->

그럼, 싸토리우스는 의학기술 발전에 도움을 주는 제품이야기로 다시 찾아오겠습니다.

 

스포이트의 놀라운 진화! 피펫(Pipette)

안녕하세요. 싸토리우스 블로그 지기 토리입니다. 🙂

학창시절 과학수업 시간에 자주 사용하던 실험용품 스포이트(Spuit)를 기억하고 계신가요? 윗부분에 달린 고무부분을 엄지와 검지로 꾸욱 누르면 액체가 유리 기둥을 통해 쑤욱 올라오는 원리의 실험도구인데요. 요즘엔 앰플과 같은 화장품 등에서 스포이트 형태의 제품이 출시되고 있어 일상생활에서도 자주 접하고 있습니다. 오늘 토리가 소개해드릴 싸토리우스의 제품은 스포이드와 똑 닮은 실험기구인 ‘피펫(Pipette)’입니다!

피펫은 아주 아주 세밀한 단위의 액체를 흡입해 식품/화장품/바이오제약 분야의 실험에 큰 공헌을 하고 있는 제품인데요. 피펫의 놀라운 진화이야기가 궁금하시다면, 토리와 함께 신기하고 재미있는 피펫이야기로 함께 여행을 떠나 볼까요~?

 피펫(Pipette)! 너는 누구니?

 ▲ 싸토리우스의 마이크로피펫(왼쪽), 디스펜서(가운데), 피펫에이드(오른쪽)

‘피펫’은 크게 100ml까지의 제품을 의미하지만, 볼륨에 따라 다른 제품군으로 구성되는 경우도 있습니다. 마이크로피펫(Micropipette)은 작은 μl볼륨을 사용할 때 주로 이용하고, 디스펜서(Dispenser)와 피펫에이드(Pipette Aid)는 더 큰 볼륨인 100ml정도까지 이용이 가능합니다.

여기서 잠깐! 마이크로(μ)피펫의 μl 단위는 무엇일까?

우리에게는 매우 생소한 μl 단위! μl 단위는 어떤 것일지 오늘 토리가 여러분의 궁금증을 해결해드리겠습니다.

마이크로(μl)는 일상생활에서 접해볼 수 없을 정도로 매우 작은 단위입니다. 일반적으로 μl는 우리가 종종 마시는 음료들, 매일같이 사용하는 화장품 등에 표기되어 있는 ml 단위와 비교해보았을 때, 1/1000에 해당될 정도로 매우 작은 단위입니다. 따라서 평소 우리의 일상생활에서는 대부분 접할 기회가 없었을 테지만, 다양한 액체로 실험을 진행하는 식품/화장품/바이오제약 분야에서는 μl 단위를 익숙하게 사용하고 있답니다. 🙂

 피펫의 역사 속으로 떠나는 여행!

 ▲ 과거의 피펫(왼쪽)과 피펫을 입으로 빨아들이고 있는 연구원들(오른쪽)

오늘날처럼 작은 단위를 정확하게 계량하기 위한 피펫은 어떤 놀라운 진화를 거쳐 발전하게 되었을까요?

피펫은 이미 오래전부터 실험실에서 사용하고 있는 실험장비였습니다. 그렇지만 과거의 모습은 지금과는 같지 않았습니다. 형태는 스포이드에 가까웠으며, 위험한 용액을 다루어야 할 때에는 실험자가 직접 입으로 위험한 액체를 빨아들이며 옮겨야만 했다고 합니다.

따라서 피펫은 지금의 모습을 갖춤으로써 더욱 안전하고 정확한 실험을 진행할 수 있도록 발전한 거죠! 현재는 사용용도에 따라 ‘수동 피펫’과 ‘전동 피펫’으로 구분되고 있으며, 채널 수에 따라 ‘싱글 채널 피펫’과 ‘멀티 채널 피펫’으로 분류됩니다. 그럼, 각각의 피펫이 갖고 있는 특징은 무엇일지 함께 알아볼까요?

 수동 피펫과 전동 피펫 그리고 싱글 채널 피펫과 멀티 채널 피펫의 차이점 알아보기

수동 피펫과 전동 피펫

▲ 싸토리우스의 수동 피펫(왼쪽)과 전동 피펫(오른쪽)

수동 피펫과 전동 피펫의 가장 큰 차이점은 전동 피펫이 수동 피펫보다 ‘사용자의 오류’를 줄여준다는 것입니다! 수동 피펫은 아무래도 실험자가 직접 자신의 손으로 피펫을 컨트롤하며 사용하기 때문에 각각의 사용자에 따라 결과값이 달라지는 경우가 종종 발생합니다. 반면, 전동 피펫은 수동 피펫을 사용할 때의 오류가 발생하는 상황을 낮춰줍니다. 뿐만 아니라 원하는 양을 반복해서 분주할 때 사용 가능한 자동 분주기능 등을 갖추고 있어 많은 양의 샘플을 다루어야 할 때 실험이 보다 수월할 수 있도록 도와줍니다. 😀

싱글 채널 피펫과 멀티 채널 피펫

 

▲ 싸토리우스의 싱글 채널 피펫과 멀티 채널 피펫

멀티 채널 피펫도 많은 양의 샘플을 다루는 실험자들이 주로 사용하고 있는 피펫입니다. 다양한 실험들을 진행하는 실험실에서 96 Plate well을 사용한다고 한번 가정해 보겠습니다. 이 실험을 진행할 때 싱글 채널 피펫으로는 96번을 사용해야만 실험을 끝낼 수 있습니다. 멀티 채널 피펫을 이용하게 되면 8채널을 사용할 땐 12번, 12채널을 사용할 땐 8번만 분주하면 96개의 plate에 샘플을 채울 수 있답니다!

▲ 멀티 채널 피펫으로 96 well plate에 분주하는 모습

 토리가 알려주는 피펫 이모저모

피펫의 팁은 어떻게 생겼을까?

▲ 싸토리우스의 피펫 팁

피펫은 10, 100, 200, 1000ul처럼 각 피펫이 사용 가능한 최대 볼륨이 정해져 있기 때문에 피펫 볼륨에 따라 그에 알맞은 팁을 사용해야 합니다. 또한, 실험에서 다루어야 하는 액체에 따라 팁의 종류도 다양하게 사용 가능합니다.

여기서 잠깐, 토리가 알려주는 피펫 내부로 액체가 들어가지 않도록 막아주는 필터 팁!

액체가 조금 더 잘 흘러내려 팁 내부에 남아있지 않도록 해주는 저잔류 팁 등을 사용하면 된답니다. ^^

어떤 검사에서 피펫을 활용할까?

 

▲ 혈액검사(왼쪽)시 추출된 혈액 샘플 중 미량의 샘플을 추출할 때 피펫을 활용하는 모습(오른쪽)

그럼, 마지막으로 피펫이 활용되고 있는 분야에 대해 알아볼까요?

일상생활에서 피펫을 활용하고 있는 분야로는 진단검사가 있습니다. 건강검진을 할 때, 건강에 이상이 있는지 확인하기 위해서 매번 소변검사와 혈액검사을 진행하고 있는데요. 이 때 진행되는 혈액검사가 바로 피펫이 활용되는 진단검사의 예라고 할 수 있습니다.

혈액검사 시 추출된 혈액 샘플은 각 검사가 필요한 곳으로 이동하게 되는데요. 이후 다양한 분석기기를 활용해 분석을 할 때, 미량의 샘플 추출을 위해 피펫이 활용됩니다. 필요한 만큼의 혈액을 소량 추출 후 분석을 시행하고, 감염 등의 이상여부를 진단합니다.

또는, 실험에 필요한 미량의 시료들을 섞을 때, 실험에 필요한 미량의 시료를 첨가할 때, 앞서 말했던 분석기기에 필요한 96 well plate에 시료를 분주할 때 등 피펫은 다양한 분야에서 활용된답니다. 🙂

지금까지 싸토리우스의 피펫에 대해 자세히 살펴보았습니다. 피펫이 지닌 오랜 역사부터 용도에 따른 피펫 종류 그리고 피펫 활용 분야까지! 피펫에 대해 알아보기에 충분한 시간이었을 것 같은데요. 더 자세한 정보가 궁금하시다면 언제든 토리에게 물어보세요! 😀

그럼, 싸토리우스는 흥미로운 제품이야기와 함께 다시 찾아오겠습니다!

 

미세먼지 무게는 얼마나 될까?

안녕하세요. 싸토리우스 블로그 지기 토리입니다. 🙂

출근하기 전에, 주말에 나들이를 떠날 때, 여행을 계획할 때 등등 우리 생활과 밀접하게 연관되어버린 미세먼지 농도 측정! 이제는 바깥활동을 하기 전에 필수적으로 미세먼지 농도를 측정하게 되었습니다. 눈에 보이지 않을 정도로 굉장히 입자가 작은 먼지를 뜻하는 미세먼지는 우리의 눈에 뿌옇게 보이기만 할 뿐 직접 볼 수는 없는데요. 이런 미세먼지에게도 무게가 있다는 놀라운 사실! 이토록 작은 미세먼지의 무게는 어떤 제품으로 어떻게 측정하는 걸까요? 여러분의 궁금증을 오늘 토리가 해결해드리겠습니다. ^^

 미세먼지, 어디에서 오는 걸까?

입자가 매우 작아 우리 눈으로는 전혀 볼 수 없는 미세먼지의 크기는 머리카락 한 올의 약 1/20 ~ 1/30에 불과하다고 합니다. 이 정도로 작기 때문에 코와 입 등 호흡기를 거쳐 체내로 흡수 및 침투되기 쉬운데요. 따라서 세계보건기구(WHO)에서는 미세먼지를 1군 발암물질로 지정했습니다.

미세먼지의 발생 원인으로는 크게 두 가지를 꼽을 수 있습니다. 첫 번째는 꽃가루, 흙먼지 등의 자연적인 요인으로 발생하게 됩니다. 두 번째는 보일러나 발전시설 등에서 발생하는 매연, 자동차 배기가스를 비롯하여 건설현장이나 공장에서 발생하는 먼지 등입니다. 이러한 미세먼지가 계속해서 대기 중에 쌓이게 되면 미세먼지 농도는 점차 증가하게 된답니다.

그렇다면 미세먼지 농도는 어떻게 측정하는 걸까요?

미세먼지 농도를 측정하기 위해선 미세먼지의 무게를 재는 전자저울이 필요합니다. 일반적인 전자저울로는 미세먼지 무게를 잴 수 없을 텐데요! 미세먼지 무게를 측정하는 세 가지 방법을 함께 알아보도록 하겠습니다. 😀

 미세먼지 무게를 측정하는 세 가지 방법은?

미세먼지 무게는 세 가지 방법을 통해 측정할 수 있습니다. 첫 번째 방법은 방사선을 이용해 측정하는 ‘베타선 흡수선’이고, 두 번째 방법은 물리적 특성을 이용한 ‘광산란법’이고, 세 번째 방법은 전자저울로 미세먼지의 질량을 직접 측정하는 ‘중량농도법’입니다.

현재 우리나라에서는 세 번째 방법인 중량농도법을 채택하고 있는데요, 이 방법에는 전자저울 사용이 필수적이랍니다. 그럼, 중량농도법과 전자저울 사용법을 지금부터 토리가 알려드리도록 할게요~!

중량농도법 실험 알아보기

▲ 중량농도법 장비구성

미세먼지측정기 흡입부로 공기가 유입되면, 1차적으로 10um의 충돌판에 걸러지고 이보다 작은 입자들은 두 번째 충돌판에서 걸러집니다. 만약 2.5um보다 작은 입자들이 있다면 이들은 여과지로 쌓입니다. 실험이 종료된 후 미세먼지가 쌓여있는 여과지의 무게를 전자저울로 측정하는데요. 이 측정값과 실험 전에 미리 측정했던 빈 여과지의 무게 차이를 계산하면 미세먼지의 무게를 잴 수 있습니다.

증가량을 확인 후 기준에 따라 미세먼지 나쁨, 미세먼지 보통, 미세먼지 좋음의 세 단계로 농도를 구분한답니다. 위 실험과정을 통해 우리가 미세먼지 농도를 확인할 수 있다는 사실!

* 이렇게 측정한 미세먼지 농도는 공기 1m3 중 미세먼지의 무게(백만 분의 1g을 의미하는 μg)를 나타내는 μg/m3 단위로 표시

 미세먼지 무게 측정을 도와줘! 싸토리우스 전자저울

▲ 싸토리우스의 전자저울

싸토리우스의 전자저울은 무게를 정교하게 측정할 수 있는 장점을 지녀 미세먼지뿐 아니라 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 1969년 달 탐사를 위해 아폴로 11호를 탄 닐 암스트롱(Neil Armstrong)은 지구로 돌아오면서 월석 샘플을 가져왔는데요. 이 월석을 측정한 저울이 바로 ‘싸토리우스의 전자저울’이랍니다. 그만큼 싸토리우스의 전자저울은 정확성이 매우 뛰어난데요. 나사(NASA)도 인정한 전자저울, 역시 오랜 역사와 정통성을 가진 브랜드는 다른 것 같지요?

▲ 싸토리우스의 전자저울

다양한 분야에서 폭넓게 전문성을 키워온 싸토리우스 전자저울은 현재 우리나라에서 큰 이슈로 자리잡은 미세먼지 측정을 위해 유용하게 사용되고 있습니다. 게다가 더욱 정확한 미세먼지 측량을 위해 1ug, 0.1ug 제품을 보유하고 있으며, 더욱 면밀한 여과지 측정을 위해 Filter Weighing 제품도 보유하고 있답니다.

이제는 우리 생활에서 떼려야 뗄 수 없는 미세먼지 농도 측정, 그리고 측정을 정밀하게 도와주는 싸토리우스의 전자저울에 대해 함께 알아보았습니다. 🙂 여러분의 호흡기 건강과 자유로운 야외 활동을 위해 싸토리우스 전자저울로 삶의 질을 높여보는 건 어떠실까요?

그럼, 싸토리우스는 유익한 정보와 함께 또 찾아오겠습니다!