• NanoQ Lite+의 dsDNA 농도 측정 성능 평가
  • 요약
    본 테크니컬 노트에서는 약 3–1,500 ng/μL 범위의 dsDNA 시료를 이용하여 NanoQ Lite+ dsDNA 모드의 반복 측정 정밀성과 농도 응답의 선형성을 평가하고, 기존 상용 극미량 분광광도계와 측정 결과를 비교하였다. 농도별 3회 반복 측정 결과, 11.8 ng/μL 이상의 시료에서 %CV는 1.2% 이하로 나타났다.
    NanoQ Lite+ 측정 농도는 희석 기반 추정 농도에 대해 R² = 0.9990의 선형성을 나타냈으며, 기존 상용 극미량 분광광도계의 측정 농도와는 R² = 0.9999의 상관성을 나타냈다. 이를 통해 NanoQ Lite+가 해당 농도 범위에서 일관된 반복 측정 결과와 선형적인 농도 응답을 나타내며, 기존 상용 극미량 분광광도계와 높은 측정 상관성을 보임을 확인하였다.

    [그림 1]. 케이랩(주)(K LAB)의 NanoQ Lite+ 극미량 분광광도계


    개요
    DNA를 구성하는 핵산 염기는 260 nm 부근의 자외선을 흡수하며, 일정한 광경로에서 흡광도는 Beer-Lambert 법칙에 따라 시료 농도에 비례한다.
    여기서 A는 흡광도, ε은 흡광계수, b는 광경로 길이, c는 시료 농도를 의미한다. 동일한 dsDNA 시료로 제조한 희석계열은 시료 조성과 유효 흡광계수가 일정하므로, 농도가 증가하면 260 nm 흡광도도 비례하여 증가해야 한다. 따라서 희석 농도에 따른 측정값의 선형적인 변화는 장비의 dsDNA 농도 응답을 평가하는 지표로 사용할 수 있다.
    일반적으로 10 mm 광경로에서 dsDNA의 260 nm 흡광도 1.0은 50 μg/mL, 즉 50 ng/μL에 해당한다. [1] 본 시험에서는 340 nm 흡광도를 베이스라인 보정에 사용하였으며, dsDNA 농도는 10 mm 광경로 기준으로 환산한 260 nm와 340 nm의 흡광도 차이에 dsDNA 농도 환산계수 50을 적용하여 산출하였다.
    NanoQ Lite+는 핵산과 단백질의 농도를 측정하는 극미량 분광광도계로, dsDNA 2–1,500 ng/μL의 측정 범위를 지원한다. 본 테크니컬 노트에서는 약 3–1,500 ng/μL 범위의 Calf Thymus DNA 희석계열을 이용하여 NanoQ Lite+ dsDNA 모드의 반복 측정 정밀성과 농도 변화에 따른 선형성을 평가하였다. 최고 농도 시료의 시험상 시작 농도는 JASCO V-770으로 측정한 흡광도를 바탕으로 설정하였다. 또한 NanoQ Lite+의 측정 결과가 기존 상용 극미량 분광광도계와 유사한 경향을 나타내는지 확인하기 위해 동일한 시료를 Thermo ScientificTM NanoDropTM One으로 측정하여 비교하였다.

    재료 및 방법
    시료 제조
    Calf Thymus DNA Solution(Invitrogen, REF 15633019)을 Nuclease-Free Water(Thermo Scientific, AM9938)로 7.5배 희석하였다. 제조한 시료를 JASCO V-770 UV-Vis/NIR Spectrophotometer와 1 mm 석영 큐벳(Quartz Cuvette)을 이용하여 2회 측정하였다.
    260 nm와 340 nm의 흡광도 차이에 1 mm 큐벳의 광경로 보정계수 10과 dsDNA 농도 환산계수 50을 적용한 결과, 평균 농도는 1,507.93 ng/μL로 산출되었다. 이를 최고 농도 시료의 시험상 시작 농도로 설정하였다. 최고 농도 시료를 Nuclease-Free Water로 2배씩 계단 희석하여 추정 농도 2.9–1,507.9 ng/μL 범위의 dsDNA 시료 10종을 제조하였다.

    측정 방법
    케이랩(주)의 NanoQ Lite+와 Thermo ScientificTM NanoDropTM One의 dsDNA 모드에서 Nuclease-Free Water로 블랭크(Blank)를 측정하였다. 두 장비 모두 340 nm를 보정 파장으로 적용하고, 260 nm와 340 nm의 흡광도 차이에 dsDNA 농도 환산계수 50을 적용하여 농도를 산출하였다.
    각 dsDNA 시료 2 μL를 저농도에서 고농도 순으로 3회 반복 측정하였다. 측정 결과로 평균, 표준편차(SD) 및 변동계수(%CV)를 산출하였다. 또한 희석 기반 추정 농도에 대한 NanoQ Lite+ 측정값의 선형성과 레퍼런스 장비 측정값과의 상관성을 분석하였다.

    [그림 2]. NanoQ Lite+ 메인 화면의 dsDNA 모드 선택

    결과
    반복 측정 정밀성
    NanoQ Lite+를 이용하여 추정 농도 2.9–1,507.9 ng/μL의 dsDNA 시료를 각각 3회 반복 측정하였다. 농도별 평균 측정 농도, 표준편차(SD) 및 변동계수(%CV)를 [표 1].에 나타냈다.

    [표 1]. NanoQ Lite+의 dsDNA 반복 측정 결과
    11.8 ng/μL 이상 시료에서 %CV는 1.2% 이하로 나타났다. 최저농도인 2.9 ng/μL 시료의 %CV는 7.1%였으며, 반복 측정값은 3.3–3.8 ng/μL로 최댓값과 최솟값의 차이는 0.5 ng/μL였다. 저농도에서는 작은 절대 차이도 평균에 대한 비율에 크게 반영되므로 %CV가 상대적으로 높게 산출될 수 있다.

    희석 농도에 따른 선형적 측정 응답
    희석 기반 추정 농도와 NanoQ Lite+의 평균 측정 농도 간 선형 회귀분석을 수행하였다. 분석 결과, 회귀식은 y = 0.9874x + 17.312, 결정계수(R²)는 0.9990으로 나타났다. 여기서 x는 희석 기반 추정 농도, y는 NanoQ Lite+의 평균 측정 농도를 의미한다. 기울기가 1에 근접하고 R²가 0.9990으로 나타나, NanoQ Lite+가 2.9–1,507.9 ng/μL 범위에서 dsDNA 농도 변화에 따른 선형적인 측정 응답을 보였음을 확인하였다. 일부 중·저농도 시료에서는 NanoQ Lite+의 측정 농도가 희석 기반 추정 농도보다 높게 나타났다. 이러한 경향은 다음 절에서 비교한 기존 상용 극미량 분광광도계의 측정 결과에서도 동일하게 관찰되었다. 희석 기반 추정 농도는 최고 농도 시료의 측정값과 계단 희석 배수를 이용하여 산출한 값이므로, 시료 제조 및 희석 과정의 불확실성이 포함될 수 있다.

    [그림 3]. 희석 기반 추정 농도에 대한 NanoQ Lite+의 dsDNA 측정 응답


    기존 상용 극미량 분광광도계와의 측정 결과 비교
    NanoQ Lite+의 측정 결과가 기존 상용 극미량 분광광도계와 유사한 경향을 나타내는지 확인하기 위해, 동일한 dsDNA 희석계열을 레퍼런스 장비로 측정하였다. 두 장비의 농도별 평균 측정값을 [표 2].에 나타냈다.

    [표 2]. NanoQ Lite+와 레퍼런스 장비의 평균 dsDNA 측정 농도
    *레퍼런스 장비: Thermo ScientificTM NanoDropTM One

    레퍼런스 장비 측정값을 x, NanoQ Lite+ 측정값을 y로 설정하여 선형 회귀분석한 결과, 회귀식은 y = 1.0137x + 0.322, 결정계수(R²)는 0.9999로 나타났다. 이를 통해 NanoQ Lite+가 전체 시험 농도 범위에서 레퍼런스 장비와 유사한 측정 경향과 높은 상관성을 나타냄을 확인하였다.

    [그림 4]. 레퍼런스 장비와 NanoQ Lite+의 dsDNA 측정 결과 비교


    결론
    NanoQ Lite+는 약 3–1,500 ng/μL 범위의 dsDNA 시료에서 일관된 반복 측정 결과와 농도 변화에 따른 선형적인 측정 응답을 나타냈다. 또한 기존 상용 극미량 분광광도계와 높은 측정 상관성을 보여, 본 시험 농도 범위에서 dsDNA 정량에 활용할 수 있음을 확인하였다. NanoQ Lite+는 이러한 정량 성능과 함께 A230, A260 및 A280 동시 측정을 1초 내에 제공하며, OD600 전용 큐벳을 내장하여 핵산 정량과 균체 배양 모니터링을 단일 장비에서 수행할 수 있다.

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    Reference(참고문헌): [1] F. H. Stephenson, “Nucleic Acid Quantification,” in Calculations for Molecular Biology and Biotechnology: A Guide to Mathematics in the Laboratory, 2nd ed., Academic Press, 2010, pp. 99–122. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-375690-9.00005-X

    Model Name(모델명): NanoQ Lite+
    The Person in Charge(담당자): Ji-su Kim
    Maker(제조사): K LAB
    Country of Origin(원산지): Korea
    e-mail: mint5135@klab.im
    Data Services(자료제공): K LAB

    <이 기사는 사이언스21 매거진 2026년 10월호에 게재 되었습니다.>
  • 글쓴날 : [26-10-06 09:30]
    • 조다혜 기자[webmaster@s21.co.kr]
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