산업 IT

전동공구 원심분리기

고가의 원심분리기가 필요한가? 50달러면 충분하다.

신의 차고에서 분자생물학 연구를 수행하는 아마추어 생물학자들에게도 원심분리기만큼은 꼭 필요하다. 원심분리기 없이는 액체에서 세포와 단백질, DNA 등의 연구재료들을 말끔히 분리해낼 수 없기 때문이다. 하지만 대학에서 학생들이 사용하는 원심분리기도 대당 200만원이 넘어 가난한 연구자들에게는 큰 부담이 된다.

합성생물학 마니아인 발명가 캐설 가비는 이런 사람들을 위해 초저가 원심분리기를 개발했다. 드레멜의 전동공구에 3D 프린터로 인쇄한 원형 휠을 부착한 50달러짜리 장비다. 원형 휠에 에펜도르프의 1.5마이크로리터(㎕)급 원심분리기용 시험관 6개를 수평으로 끼울 수 있는데 분당 최대 3만3,000번 회전하며 지구 중력의 5만배에 달하는 중력가속도를 생성한다.


“초기모델은 휠에 균열이 발생하면서 시험관을 총알처럼 쏘아댔죠. 그걸 본 사람들이 저보고 미쳤다고 하더군요.”

하지만 가비는 시험관이 완벽히 결착될 수 있도록 휠의 설계를 개선했고, 그 이후에는 한 번도 휠에서 시험관이 빠진적이 없다. 물론 그럼에도 그는 만일에 대비해 드레멜퓨지를 사용할 때는 고글을 착용하는 등 안전에 극도의 주의를 기울인다.

드레멜퓨지
제작기간 : 1시간
제작비용 : 50달러 이하
난이도 : ●○○○○

[INSTRUCTIONS]

1 gitorious.org/dremelfuge에서 드레멜퓨지 휠의 3D프린터 설계도를 다운로드 받는다. 두 가지가 업로드되어 있는데 드레멜 300 공구용 설계도를 택한다.


2 ABS 수지를 사용해 휠을 3D 프린팅한다. PLA 수지(재생 가능 바이오 플라스틱)로 제작할 경우 중력가속도를 버티지 못하고 균열이 생길 수 있다. 3D프린터가 없다면 주문제작을 의뢰한다.

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3 휠을 드레멜 300의 회전공구 연결장치에 끼운 다음, 드레멜 300과 결착한다.

4 생물학 표본이 담긴 시험관을 휠에 끼운다. 무게 균형을 잡아야 하기 때문에 원심분리할 시험관이 하나일 때는 반드시 반대편에 동일 양의 액체를 넣은 시험관을 끼워야 한다. 그렇지 않으면 전동공구와 휠이 망가질 수 있다.

5 스티로폼 아이스박스에 휠이 들어가도록 잡은 상태에서 작동시킨다. 그래야만 시험관이 튀어나가더라도 안전 확보가 가능하다.

WARNING
시험관이 휠에서 빠지며 빠른 속도로 날아갈 수 있기 때문에 드레멜퓨지를 사용할 때는 눈 보호장구를 착용한 채 견고한 박스 내부에서 작동시켜야 한다.




[TEST RUN]
구강 속에서는 뺨 안쪽의 세포들이 지속적으로 타액에 녹아든다. 드레멜퓨지의 성능을 테스트하기 위해 가장 손쉽게 구할 수 있는 이상적 표본이다.

면봉을 이용해 입안을 10초간 문질러서 볼의 세포를 묻힌다.

면봉의 끝부분을 생리식염수가 든 시험관에 반복해서 담근다. 그러면 볼의 세포가 면봉에서 분리돼 식염수로 들어간다. 참고로 생리식염수는 약국에서 1,000~2,000원에 살 수 있다.

빈 시험관에 세포가 들어있는 시험관과 동일한 양의 식염수를 넣는다. 두 시험관을 휠에 반대방향으로 끼운다.

드레멜 300 공구를 분당회전수가 1만rpm인 2단 모드로 1분간 작동시킨다. 시험관 바닥에 희미한 알갱이들이 보이나? 볼의 세포 분리에 성공했다.

파퓰러사이언스
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