SPR DMSO Correction 계산 원리와 실습 가이드
DMSO correction은 저분자 SPR 분석의 정확도를 높이는 핵심 과정이다. DMSO 농도의 미세한 차이만으로도 수백 RU의 bulk response가 발생할 수 있다. Calibration curve와 correction factor를 적용하면 실제 결합 신호를 보다 정확하게 얻을 수 있다.
인사이트 키워드 : DMSO correction, Solvent correction, Calibration curve, Chi-square
[그림 1] DMSO correction 개념도
목차
SPR 분석에서 DMSO correction이 필요한 이유
저분자 분석에서는 벌크 신호의 영향이 커진다
저분자 화합물의 결합 신호는 일반적으로 5~20 RU 수준이다. 반면 DMSO 농도가 1%만 변해도 약 1200 RU 정도의 bulk response가 발생할 수 있다. 따라서 단순한 reference subtraction만으로는 정확한 결합 신호를 얻기 어렵다.
Cytiva와 Bruker 자료에서는 저분자 분석 시 solvent correction 수행을 권장한다. DMSO correction은 이러한 bulk effect를 보정하기 위해 사용된다.
Excluded volume effect와 Bulk response
Reference surface와 active surface의 차이
Active surface에는 리간드가 고정되어 있다. 따라서 DMSO가 차지할 수 있는 공간이 reference surface보다 작다. 이 현상을 Excluded volume effect라고 부른다.
결과적으로 reference surface의 bulk response가 active surface보다 크게 나타난다. 단순 차감만으로는 이러한 오차를 제거할 수 없다.
[그림 2] Active surface와 Reference surface의 bulk response 차이
Calibration curve 생성 원리
5-point DMSO calibration
일반적으로 5개의 DMSO 농도를 이용하여 calibration curve를 생성한다.
| DMSO 농도(%) | Reference response(RU) | Correction factor(RU) |
|---|---|---|
| 2.6 | -250 | 21 |
| 2.8 | -125 | 10 |
| 3.0 | 0 | 0 |
| 3.2 | 125 | -11 |
| 3.4 | 230 | -20 |
Correction factor 계산 예제
실제 계산 과정
회귀식이 다음과 같이 생성되었다고 가정한다.
y=-0.088x+0.1
샘플의 reference response가 150 RU라면 correction factor는 다음과 같다.
Correction factor
= (-0.088 × 150)+0.1
= -13.1 RU
만약 측정된 response가 18 RU라면 최종 response는 다음과 같다.
18-(-13.1)
=31.1 RU
DMSO correction 연습 방법
외부 시뮬레이터를 이용한 학습
구글 블로그스팟에서는 JavaScript 기반 계산기를 직접 삽입하는 방법보다 별도의 시뮬레이터를 사용하는 방법이 안정적이다. Streamlit 또는 GitHub Pages를 이용하여 DMSO correction simulator를 구성하면 모바일 환경에서도 동일한 결과를 얻을 수 있다.
[추천 자료] SPR 분석 원리와 적용 사례를 보다 자세히 확인하려면 아래 자료를 참고할 수 있다.
상세 자료 확인하기자주 묻는 질문
Q1. DMSO correction은 모든 SPR 실험에 필요한가?
고분자 분석에서는 일반적으로 필요하지 않다. 저분자 화합물을 분석할 때 주로 사용한다.
Q2. Chi-square 값은 어느 정도가 적절한가?
Biacore 8K 기준으로 2 RU 이하가 권장된다.
Q3. Calibration point가 3개면 충분한가?
최소 3개 이상의 점이 필요하다. 일반적으로는 5-point calibration이 많이 사용된다.
핵심 용어 정리
- Excluded volume effect : 리간드가 차지하는 공간 때문에 발생하는 bulk response 차이
- Bulk response : 굴절률 변화에 의한 신호
- Correction factor : bulk effect를 보정하기 위한 값
- Chi-square : calibration curve 품질 평가 지표
주요 참고문헌
Cytiva. (2020). Solvent correction: principles and practice.
Bruker Daltonics. Small Molecule Interaction Manual.
Myszka, D. G. (1999). Improving biosensor analysis. Journal of Molecular Recognition, 12(5), 279-284.
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