안녕하세요.
바이오앤드 입니다 !!
많은 연구실에서 DNA, RNA, Protein 등을 추출하기 위한 과정은 다양합니다.
우선 동물, 식물, 균류 등의 다양한 조직에서 부터 잘게 잘라서 분쇄 혹은 파쇄를 시켜서 균질화 된 샘플에서 DNA, RNA, Protein 을 획득하는 부분의 과정을 거치기 됩니다.
따라서, 간단하게는 샘플튜브 하나 하나 직접 핸드형 호모게나이저를 사용하는 방법이 있습니다.
하지만, 튜브 하나씩 직접 파쇄를 하기에는 시간과 노력이 많이 필요하게 됩니다. 그리고 보다 샘플이 큰 경우에는 초음파 호모게나이저를 사용하기도 합니다.
하지만, 이 경우에도 튜브사이즈만 커지게 되었지만, 많은 샘플을 동시에 파쇄하기에는 시간과 노력은 여전히 많이 들어가게 되는 상황입니다.
그리고 추출된 수득율과 Purity가 떨어질 확률도 높습니다.
그래서 보다 편리하게 빠르고 안전한 방법으로 진화된 방법이 바로 비드(Bead)를 이용하여 얻어내는 방법입니다.
지금 보시는 장비는 비드호모게나이저 (Bead Homogenizer)입니다.
비드가 담긴 튜브에 샘플을 넣고 강력한 3D-Motion Shaking으로 마찰력을 통해서 빠르고 안전하게 동시에 여러개의 샘플을 간단히 파쇄,분쇄하여 균질화 시켤 수 있게 되었습니다.
하지만, Bead Homogenizer 도 단점은 있습니다.
바로 튜브의 마찰력으로 인한 내부 온도상승으로 DNA, RNA, Protein 의 변형, 변성이 발생 할 수 있습니다.
그래서 최근에 Bead Homogenizer 도 원심분리기와 마찬가지로 냉장 쿨링팬 기능을 탑재하여 출시되는 " 냉장비드 호모게나이저 " 로 진화되었습니다.
DNA, RNA 등의 핵산을 추출 할 경우에 분쇄과정에서 발생하는 마찰열에 의한 온도 상승으로 핵산이 쉽게 degradation 되는 현상이 많이 발생하게 됩니다. 특히 RNA 추출은 많이 민감하기 때문에 쉽게 추울하기 어려운 부분이 있습니다.
BIOPREP-24R 제품의 경우는 쿨링 냉각팬의 기능이 있어서 최대 -10℃ 까지 온도를 낮출 수 있도록 되어 있어서 분쇄과정에서 발생하는 샘플의 급격한 온도 상승을 막아주고 효과적으로 RNA를 추출 할 수 있도록 도와줍니다.
Lid Cover 는 쿨링 냉각팬 기능으로 안전하게 온도 상승을 막아주고 온도를 적절하게 낮춰서 마찰열과 내부의 발열을 원천적으로 차단 시켜 줍니다.
Lid 상단 안쪽에는 계속 팬이 돌고 있어서 하단부의 온도 냉각을 진행하게 되고 내부의 온도를 계속 순환시켜서 지속적인 온도 유지가 가능합니다.
Question) 파쇄 진행시 온도 유지가 왜 중요한가요 ??
파쇄를 진행하는 이유는 조직이나 세포, 미생물에 있는 DNA, RNA, Protein 을 추출하기 위해서 입니다. 가장 잘게 파쇄를 진행한 이후에는 같은 양으로 더 효율이 좋게 순도를 높이는게 중요한데요, 생체 조직은 대부분 37℃로 유지가 되기 때문에 그 이상의 온도에서는 쉽게 형태 변형이나 깨지는 경우가 많습니다.
특히 RNA 추출을 할 경우에는 single strand 로 되어 있어서 folding, unfolding 폼이 쉽고 쉽게 끊어지기 때문에 발열에 민감 할 수 밖에 없습니다.
위의 사진은 저희가 직접 장비를 돌려서 발열을 교정이 된 Thermometer 를
이용하여 직접 실온도를 전후로 측정을 하였습니다.
실험 장비는 냉장기능이 없은 일반 BIOPREP-24 와 냉장기능이 있는 BIOPREP-24R 두 제품으로 진행하였습니다.
두 제품의 동일 조건으로 Test 를 진행하여 튜뷰내부의 실제 온도를
전후로 비교하였습니다.
작동시간 : 30초
잠시멈춤시간 : 30초
반복 설정 : 3 cycles
작동 샘플 : 2.0ml Screw Cap tube with 3.0mm Metal Bead (10ea)
카다로그 넘버 : BIOPREP-A14T2
[BIOPREP-24] 챔버온도 26℃ => 작동후 29℃
결론적으로, 냉장기능이 없는 BIOPREP-24를 사용하였더니 튜브의 온도는
26.1℃ 에서 35.7℃ 로 9.6℃ 온도상승을 확인 할 수 있습니다 !!
[ BIOPREP-24R ] 챔버온도 4℃ => 작동후 4℃ 계속유지
보시는 바와 같이, BIOPREP-24R 제품의 4℃ 냉장기능으로 인하여
테스트 전 온도 25.7℃ 에서 테스트 이후 온도 20.6℃ 로 온도가 오히려
5.1℃ 내려갔음을 확인 할 수 있습니다.
즉, RNA / Protein 실험에 사용을 위해서는 냉장기능이 있는 제품을 사용해야
샘플에서 target RNA 혹은 Protein 을 추출할 때 변성이 없는 상태로 추출이 가능하다는 부분을 확인하실 수 있습니다.
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