Agilent BioTek
Logphase600
미생물 마이크로플레이트 리더

흡광 마이크로플레이트 리더는 흡광도를 측정합니다. 흡광도는 물질이 특정 파장에서 빛을 흡수하는 능력으로, 일반적으로 생화학 반응 중에 발생합니다. 흡광도 검출이 필요한 어세이에는 ELISA, 미생물 성장, 효소 키네틱 등이 있습니다.

흡광도 측정용으로 설계된 마이크로플레이트 리더(Microplate reader)에서 광원은 광학 필터 또는 모노크로매터에서 선택된 특정 파장의 빛을 시료에 비추고, well의 다른 쪽에 위치한 광 검출기는 처음에 조사된 빛이 시료를 얼마나 투과하는지 측정합니다. 투과된 빛의 양은 보통 관심 분자의 농도와 관련되며, 결과는 광학 밀도(OD) 또는 시료의 흡광도로 표현합니다.흡광도는 다음 수식으로 계산됩니다.

     A λ = Log 10 (I 0 /I)
 

Aλ는 시료를 투과한 특정 파장의 흡광도이며, I는 시료를 투과한 광의 강도, I 0은 시료를 투과하기 전 빛의 강도를 뜻합니다. 소프트웨어는 시료에 의해 흡수된 빛의 양을 감지하고 광학 밀도(OD) 또는 흡광도(Abs)로 값을 보고합니다.

흡광 리더에서의 파장 선택은 필터 기반이거나 모노크로매터 기반일 수 있으며, 각각 특정 응용 분야에 따라 장단점이 있습니다.

많은 마이크로플레이트 흡광 리더는 온도에 민감한 분석 및 키네틱 분석을 가능하게 하는 배양 및 진탕 기능을 갖추고 있습니다. 더 높은 처리량과 워크플로 효율성을 위해 일부 플레이트 리더는 BioTek BioStack 및 Agilent BenchCel과 같은 마이크로플레이트 스태커 및 핸들러와 통합할 수 있습니다.

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가시광선 또는 UV-Vis 스펙트럼 범위에서 검출이 필요한 마이크로플레이트 기반 어세이는 마이크로플레이트 리더를 사용한 자동화에 적합한 후보입니다. 가장 일반적인 흡광도 기반 어세이에는 ELISA, 키네틱 ELISA, Bradford 단백질, DNA/RNA 정량화, 단백질 정량화, Lowry 단백질, DNA 순도 평가, 효모 성장 및 미생물 성장 등이 있습니다. Agilent BioTek은 원활한 비색 및 탁도 어세이를 위해 다양한 흡광 리더를 제공합니다.

흡광 어세이는 일반적으로 한 번에 하나의 96웰 또는 384웰 마이크로플레이트에서 측정되지만, 일부 시스템은 여러 플레이트에서 특정 워크플로를 처리하도록 설계되었습니다. 예를 들어, 미생물 성장 어세이는 Agilent BioTek LogPhase 600 미생물 리더를 사용하여 한 번에 최대 4개의 마이크로플레이트에서 쉽게 구현할 수 있습니다.  
 

Agilent BioTek의 필터 기반 마이크로플레이트 리더에는 다음과 같은 이점이 포함됩니다.

1. 800 TS 흡광 리더

• 유지보수가 간편하고 내구성이 우수

• 우수한 성능

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2. LogPhase 600 미생물 리더
 

• 1-4 마이크로플레이트 용량

• 목적에 맞게 제작된 진탕 및 배양

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멀티모드 마이크로플레이트 리더는 하나 이상의 검출 모드로 마이크로플레이트에서 생화학 반응을 검출하도록 설계된 광학 시스템을 갖추고 있습니다. 일반적인 검출 모드에는 흡광도, 형광 및 발광이 있습니다. 고급 멀티모드 리더 광학 장치는 시간차 형광(TRF), 시간차 형광 공명 에너지 전달(TR-FRET) 및 AlphaLisa/AlphaScreen 기술과 같은 특수 모드를 지원할 수 있습니다. 멀티모드 마이크로플레이트 리더는 광범위한 응용 분야를 연구하는 데 사용할 수 있습니다.

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형광 강도는 시료의 형광 신호를 가장 간단하게 측정하는 방법입니다. 선택된 여기 파장은 시료가 다른 파장(방출 파장)에서 빛을 방출하게 하고, 출력 신호는 일반적으로 광전 증배관(PMT)인 검출기에 의해 측정됩니다. 형광 강도 검출은 시판되는 많은 형광 염료와 함께 광범위한 응용 분야를 가지고 있으며 많은 응용 분야에서 흡광도 검출보다 감도가 더 높은 것으로 간주됩니다.
 

형광 편광(FP) 측정은 광학적 빛 경로에 편광 필터를 사용합니다. 편광된 빛은 시료를 여기시키고 분자의 크기에 따라 느리게(큰 분자) 또는 빠르게(작은 분자) 회전합니다. 큰 분자는 더 느리게 회전하기 때문에 편광된 빛으로 여기되면 편광된 빛을 방출합니다. 작은 분자는 더 빨리 회전하고 신호를 탈분극시킵니다. 방출 감지 경로는 시료의 광 출력 극성을 분석합니다. 편광 수준이 높으면 형광 분자가 더 큰 분자에 결합되었음을 나타냅니다.

분자 결합 어세이와 해리 어세이는 스크리닝 실험실에서 의약품 개발 연구를 수행하는 데 널리 사용되며, 형광 편광 원리를 사용하는 상용 어세이 키트도 많이 나와 있습니다.

시간차 형광(TRF)은 형광 강도와 유사하지만 시간차 형광에서는 여기와 측정의 타이밍이 다릅니다. 형광 강도에서는 여기와 방출이 동시에 발생합니다. 시간차 형광에서는 여기 신호가 시료에 도입되는 시간과 시료가 반응하여 형광 신호를 방출하는 시간 사이에 약간의 지연이 있습니다. TRF는 란타넘족이라는 형광 분자를 사용하는데, 이는 여기 후 장시간(밀리초) 동안 빛을 방출할 수 있습니다(나노초 이내에 빛을 방출하는 표준 형광 염료와 비교됨). 란타넘족은 337nm 레이저나 제논 램프와 같은 펄스 광원에 의해 여기됩니다. 측정은 펄스 여기 후에 시작됩니다. TRF 어세이는 일반적으로 의약품 검사 실험실에서 수행됩니다.

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필터 기반 마이크로플레이트 리더는 대역 통과 필터를 사용하여 필요한 파장의 빛을 시료로 보냅니다. 모노크로매터 기반 리더는 파장 선택을 위해 회절 격자를 사용합니다. 일반적으로 필터 기반 광학 장치는 형광, 발광 및 흡광도 측정에 대해 높은 광 투과율과 높은 감도를 제공하는 반면, 모노크로매터 기반 광학 장치는 응용 분야에 특화된 필터가 필요 없다는 편의성을 제공하며, 이는 비용 절감으로 이어질 수도 있습니다.

필터 기반 광학 장치는 여기 및/또는 방출 파장을 빠르게 전환해야 하는 형광 어세이에 필수적이며, 여기에는 형광 편광 및 시간차 형광에 필요한 비율 측정이 포함됩니다.

모노크로매터는 UV까지 포함한 광범위한 파장 범위에서 측정을 지원하여 200nm-999nm 사이의 매우 광범위한 비색 및 탁도 어세이와 함께 핵산 및 단백질 정량화가 가능합니다. 일부 Agilent BioTek 멀티모드 리더에는 가변 대역폭 선택이 가능한 모노크로매터가 있어 신호를 최적화하는 데 매우 유용합니다. 이는 일부 측정에서 감도와 특이성을 높여줍니다. 
 

Agilent BioTek은 800 TS 흡광 리더와 같은 완전 필터 기반 흡광 리더나 Epoch 마이크로플레이트 분광기와 같은 완전 모노크로매터 기반 흡광 리더를 제공합니다. Agilent BioTek 멀티모드 리더 제품군에는 필터 기반 형광 및 발광, 모노크로매터 기반 형광 및 발광, 또는 “하이브리드” 멀티모드 리더라고 하는 두 가지의 조합을 포함한 다양한 구성이 포함됩니다. 모든 Synergy 멀티모드 리더의 흡광도 검출은 모노크로매터 기반입니다.

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플레이트 뚜껑과 배양이 필요한 장기 키네틱 분석을 실행할 때, 플레이트 뚜껑에 빠르게 응결이 형성되어 어세이가 중단될 수 있으며 검출 측정을 어렵게 만들 수 있습니다. 많은 Agilent BioTek 플레이트 리더는 “응결 제어”를 제공하여 플레이트 위에서는 온도를 더 높게 설정하고 플레이트 아래에서는 온도를 더 낮게 설정할 수 있게 해줍니다. 이 온도 그레디언트는 필요에 따라 온도 제어를 유지하면서 뚜껑에 응축이 생기는 것을 방지합니다. 왼쪽의 플레이트는 배양된 키네틱 판독 후 뚜껑에 응결이 축적된 것을 보여줍니다. 오른쪽의 플레이트는 응결 제어 기능을 사용하여 배양된 키네틱 판독 후 응결이 없는 뚜껑을 보여줍니다

마이크로플레이트 리더가 식는 데 걸리는 시간은 주로 인큐베이터 설계에 따라 달라집니다. Agilent BioTek 리더는 순환 팬 없이 일정하고 일관된 자연 대류 가열을 제공하는 4-Zone 온도 제어 기능을 갖추고 있습니다. 고온 실행 후 주변 온도로 냉각하는 데는 시간이 걸릴 수 있습니다. 빠른 냉각이 필요한 경우 Agilent BioTek Cytation 1, 5 및 7 세포 이미징 멀티모드 리더에 펠티에 냉각 모듈을 포함시켜 판독 챔버 내의 온도 안정성을 유지하고 주변 온도 실행 시 내부 온도를 일관되게 유지할 수 있습니다.