렌즈프리 그림자 이미징 기술 기반의 미세조류 분석법

Abstract

미세조류의 농도 측정은 미세조류를 분석하기 위한 가장 중요하고 기초적인 방법이며, 독성평가 및 바이오매스 분야에 널리 활용되고 있다. 특히 미세조류를 계수하는 성장률 실험이나, 침전속도를 분석하는 응집실험에 널리 사용된다. 미세조류를 계수하기위한 표준 측정 방법으론,수질 검사용 슬라이드를 통한 수동 분석법이 이용된다. 현미경과 함께 사용되는 수질 검사용 슬라이드를 통한 수동 분석법은 시간 소모가 많으며 관찰자의 주관적 오차가 포함된다. 또한 편모를 가지는 미세조류는 화학적 처리 없이계수가 쉽지 않다. 또한, 미세조류의 침전속도를 분석하기 위한 표준 측정 방법으론, 분광광도계를 이용한 분광분석법이 주로 사용되는데 이는 반응이 끝난 후 수 시간 동안 지속적으로 시료를 분석해야 하므로 시간적 소모가 크다. 또한 전체 시료의 흡광도를 측정하는 간접적인 측정 방법으로 단일 세포에 대한 고려는 불가능하다. 본 논문에서는 이상의 단점들을 극복하기 위해 렌즈프리 그림자 이미징 기술 기반의 미세조류 농도를 측정하기 위한 분석법을 제시한다. 특히 수질 검사용 슬라이드를 대체할 자동분석 방법을 제안하고, 미세조류의 침전속도를 계산할 수 있는 실시간 미세조류 상태 변화 측정 플랫폼을 제안한다. 이상의 제안한 두 가지 농도 측정 방법을 표준 측정 방법과 비교하여 성능을 평가한다.