샬레
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1. 개요
샬레는 미생물 배양에 사용되는 덮개가 있는 원형 유리 또는 플라스틱 접시 용기이다. 율리우스 리하르트 페트리가 로베르트 코흐의 연구를 개선하여 개발했으며, 미생물 배양, 세포 배양, 시료 보관 등 다양한 용도로 사용된다. 샬레는 뚜껑과 함께 사용되며, 멸균된 환경에서 한천 배지 등을 사용하여 미생물을 배양하는 데 널리 활용된다.
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| 샬레 | |
|---|---|
| 명칭 | |
| 영어 | Petri dish, Petri plate |
| 독일어 | Petrischale |
| 한국어 | 샬레 |
| 기본 정보 | |
| 종류 | 실험용 접시 |
| 용도 | 세포 배양 |
| 역사 | |
| 발명자 | 율리우스 리하르트 페트리 |
| 발명 년도 | 1887년 |
| 기타 | |
| 관련 용어 | 실험용 평접시 우승 샬레 마이스터 샬레 |
2. 역사
초자기구 중 하나인 페트리 접시(petri dish)는 미생물 따위를 배양할 때 쓰는 덮개가 있는 유리 접시 용기이다.
페트리 접시는 독일의 의사 율리우스 리하르트 페트리가 베를린 대학교에서 로베르트 코흐의 조수로 일하던 중 개발했다. 페트리는 배양 접시 자체를 발명한 것이 아니고, 발터 헤세가 개발한 한천 배지를 사용한 코흐의 발명품을 수정한 버전이었다.[8] 코흐는 1881년에 "Zur Untersuchung von Pathogenen Organismen|병원성 미생물 연구 방법de"이라는 제목의 소책자를 발표했는데,[9] 이는 "세균학의 성경"으로 알려져 있다.[10][11]
코흐는 1881년 8월 런던에서 열린 제7회 국제 의학회의에서 이 배양 방법을 공개적으로 시연했다. 그곳에서 루이 파스퇴르는 "C'est un grand progrès, Monsieur!|정말 큰 발전이군요, 선생님!프랑스어"이라고 외쳤다.[13] 코흐는 이 방법을 사용하여 결핵(결핵균), 탄저병(탄저균), 콜레라(콜레라균)의 중요한 병원균을 발견했다. 그는 결핵 연구로 1905년 노벨 생리학·의학상을 수상했다.[14] 그의 제자들 또한 중요한 발견을 했는데, 프리드리히 로플러는 1882년에 악성종창(말레이균)의 세균과 1884년에 디프테리아(디프테리아균)의 세균을 발견했고, 게오르크 테오도어 아우구스트 가프키는 1884년에 장티푸스(살모넬라 엔테리카)의 세균을 발견했다.[15]
2. 1. 율리우스 리하르트 페트리
로베르트 코흐의 조수였던 페트리는 기존의 배양 방법을 개선하여 페트리 접시를 고안했다.[7] 페트리는 배양 배지를 유리 접시에 직접 넣어 배양 배지를 옮기는 불필요한 단계와 젖은 종이 사용을 없애고 오염 가능성을 줄였다. 그는 1887년에 Eine kleine Modification des Koch’schen Plattenverfahrens|코흐의 평판 배양 기법의 약간의 수정de이라는 논문을 발표했다.[6] 그의 이름을 따서 '페트리 접시'라고 명명되었다.[19]2. 2. 로베르트 코흐와 한천 배지
로베르트 코흐는 1881년에 한천 배지를 사용한 새로운 세균 배양 방법을 발표했다.[9] 그는 한천이 담긴 유리 슬라이드와 용기(기본적으로 샬레, 뚜껑이 있는 20×5cm 원형 유리 접시)를 사용했으며, 이것을 feuchte Kammerde ("습윤실")이라고 불렀다. 세균 배양액은 유리 슬라이드에 펴 바른 다음, 약간 젖은 종이와 함께 습윤실에 넣어 세균의 성장을 쉽게 볼 수 있게 하였다.[12]코흐는 1881년 8월 런던에서 열린 제7회 국제 의학회의에서 이 배양 방법을 공개적으로 시연했다. 그곳에서 루이 파스퇴르는 C'est un grand progrès, Monsieur!프랑스어 ("정말 큰 발전이군요, 선생님!")이라고 외쳤다.[13] 코흐는 이 방법을 사용하여 결핵(결핵균), 탄저병(탄저균), 콜레라(콜레라균)의 중요한 병원균을 발견했다. 그는 결핵 연구로 1905년 노벨 생리학·의학상을 수상했다.[14]
2. 3. 페트리의 개선
페트리는 배양액을 유리 접시에 직접 넣어 배양하는 방식을 도입하여, 배양 배지를 옮기는 불필요한 단계를 없애고 젖은 종이 사용을 줄여 오염 가능성을 낮췄다.[7] 1887년, 페트리는 "Eine kleine Modification des Koch’schen Plattenverfahrensde" (코흐의 평판 배양 기법의 약간의 수정)이라는 논문을 발표했다.[6] '코흐 접시'로 명명될 수도 있었지만,[12] 최종적으로는 페트리 접시라는 이름이 붙었다.[19]3. 구조 및 특징
샬레(페트리 접시)는 미생물 등을 배양할 때 사용하는 덮개가 있는 접시 모양의 용기이다.[24] 지름이 약간 다른 두 개의 얕은 원통형 용기가 한 쌍으로 되어 있어 서로 겹쳐진다. 뚜껑은 약간 크고 얕으며, 바닥은 약간 작고 깊다. 접시 가장자리는 바닥면과 평행하게 절단 가공되어 있어 윗접시와 아랫접시가 적당히 밀착되어 밀봉된다.
크기는 다양하지만, 현재는 지름 10cm 정도의 것이 많이 사용된다. 높이는 1~2cm 정도가 표준이지만, 몇 cm 이상으로 높은 것은 '''높이가 높은 샤알레(腰高シャーレ)'''라고 부른다.
일부 플레이트는 바이플레이트, 트라이플레이트, 쿼드플레이트로 알려진 서로 다른 배지로 분리되어 있다.
3. 1. 형태 및 재질
샬레는 일반적으로 원통형이지만, 사각형도 있다.[22][23] 크기는 다양하며, 지름은 보통 30~200mm이다.[24][20] 초기에는 주로 유리로 제작되었으나,[24] 현대에는 멸균 처리된 플라스틱 제품도 널리 사용된다.[25] 플라스틱 제품은 일회용으로, 비용 절감 및 편의성을 높인다.3. 2. 뚜껑
뚜껑은 접시보다 약간 크며 얕은 형태이다. 뚜껑은 외부 오염을 방지하고 배지의 건조를 늦추는 역할을 한다.[24][26] 일부 뚜껑에는 공기 순환을 위한 구멍이나 홈이 있기도 하다.[27]3. 3. 기타 특징
일부 샬레, 특히 플라스틱 샬레는 뚜껑과 바닥에 고리나 홈이 있어 쌓았을 때 서로 미끄러지지 않도록 디자인되었다.[26] 작은 샬레는 현미경 스테이지에 고정하여 직접 관찰할 수 있도록 특수 설계된 것도 있다.[28] 일부 샬레에는 배양 밀도 측정에 도움이 되는 눈금이 바닥에 인쇄되어 있기도 하다.[29][22][23] 마이크로플레이트는 평평한 바닥의 작은 구멍들이 배열되어 있는 단일 용기로, 각 구멍은 작은 샬레와 같은 역할을 한다. 이를 통해 수십 또는 수백 개의 독립적인 배양을 동시에 진행할 수 있다.4. 종류
샬레는 분리 배양을 위한 다양한 형태가 있다. 바이플레이트, 트라이플레이트, 쿼드플레이트 등 서로 다른 배지로 분리된 플레이트가 있다.
5. 사용법
샬레는 본래 미생물을 배양하기 위해 한천 배지를 얇게 펴 바르는 용도로 사용되었다. 한천 배지를 넣을 때는 멸균 조작을 하는데, 이때 뚜껑을 완전히 열지 않고 한쪽 끝만 살짝 들어 올려 틈을 만든다. 이 틈으로 한천 배지를 부은 후 바로 뚜껑을 닫고 샬레를 천천히 흔들어 배지를 고르게 펼친다. 이는 외부 미생물의 유입, 즉 오염을 막기 위한 것이다.
미생물 배양 시 샬레는 미리 멸균해야 한다. 보통 신문지로 싸서 건열 멸균하거나, 배지를 넣은 채로 고압 멸균하기도 한다. 멸균된 플라스틱 샬레는 오토클레이브등을 할수 없어 일회용으로 사용된다.
균류 배양 시에는 샬레를 거꾸로 놓는 경우가 많은데, 이는 잡균이 배지에 떨어지거나 배지가 마르는 것을 막기 위해서이다. 바닥이 무거워 거꾸로 놓으면 더 밀착되지만, 배양 마개만큼 오염을 완벽하게 막지는 못하므로 주의해야 한다. 건조와 오염을 막기 위해 더 큰 용기에 넣어 보관하기도 한다.
샬레는 실험실에서 시험관과 함께 많이 사용되는 용기 중 하나이며, 미생물 배양 외에도 다양한 용도로 활용된다. 예를 들어 고등학교 과학 실험에서 세포 분열을 관찰할 때 양파 뿌리를 약액에 담가 두는 용기로 사용되기도 한다.
5. 1. 미생물 배양
한천 배지를 얇게 펴 바른 후, 그곳에 미생물을 배양하기 위해 샬레(페트리 접시)를 사용한다. 멸균 조작을 통해 한천 배지를 부을 때는 외부 미생물 유입(오염)을 막기 위해 뚜껑을 완전히 열지 않는다. 뚜껑을 한쪽만 살짝 들어올려 틈을 만들고, 그 틈으로 한천 배지를 부은 후 바로 뚜껑을 닫는다. 그리고 샬레를 천천히 움직여 배지가 고르게 펴지도록 한다.미생물을 배양할 때는 샬레를 미리 멸균해야 한다. 보통 신문지로 싸서 건열 멸균을 하거나, 배지를 넣은 채로 고압 멸균을 하기도 한다. 멸균된 플라스틱 샬레는 일회용으로 사용된다.
균류를 배양할 때는 샬레를 거꾸로 놓는 경우가 많은데, 이는 잡균이 배지에 떨어지거나 배지가 마르는 것을 막기 위해서이다. 샬레는 바닥이 무거워 거꾸로 놓으면 더 밀착되지만, 배양 마개만큼 오염을 완벽하게 막지는 못하므로 주의해야 한다. 건조와 오염을 막기 위해 더 큰 용기에 넣어 보관하기도 한다.
샬레는 미생물 배양 외에도 다양한 용도로 사용되는데, 고등학교 과학 실험에서 세포 분열을 관찰할 때 양파 뿌리를 약품에 담가두는 용기로 사용되기도 한다.
5. 2. 기타 용도
페트리 접시는 세포 배양, 식물 발아 관찰, 곤충 등 작은 동물 관찰, 용매 증발, 건조, 시료 보관 등 다양한 용도로 활용된다.- 세포 배양: 면역확산 연구에서와 같이 고체 한천 또는 액체 배지에서 진핵생물 유기체의 분리된 세포를 세포 배양하는 데 사용된다.[30][31]
- 식물 발아 관찰: 식물 발아의 초기 단계를 관찰하고 분리된 세포에서 식물을 무성 생식으로 배양하는 데 사용될 수 있다.
- 작은 동물 관찰: 곤충 및 기타 작은 동물의 행동을 연구하는 데 편리한 용기이다.
- 용매 증발 및 건조: 넓은 개방형 표면적 덕분에 실온 또는 오븐 및 데시케이터에서 용매를 증발시키고 침전물을 건조시키는 데 효과적인 용기이다.
- 시료 보관: 액체, 과립 또는 분말 샘플과 곤충이나 종자와 같은 작은 물체를 위한 편리한 임시 보관 용기 역할을 한다. 투명성과 평평한 형태 때문에 뚜껑을 제거하지 않고 육안, 확대경 또는 저배율 현미경으로 내용물을 검사할 수 있다.
5. 3. 특수 용도
샬레를 이용한 특수 실험 방법은 다음과 같다.- '''희석평판법''': 시료 속 세균의 수와 종류를 검정할 때 사용된다. 시료를 단계별로 희석하여 한천 배지에 넣고 배양한 후, 발생하는 콜로니를 관찰한다. 콜로니의 형태와 희석도를 통해 균의 종류와 원래 세균 수를 추정할 수 있다. 샬레 바닥에 격자가 인쇄되거나 뚜껑에 렌즈가 달린 샬레가 사용되기도 한다.
- '''혐기성균 배양''': 노가미 시바사부로가 발명한 "거북이 샬레"가 사용된다. 뚜껑과 본체가 일체형으로 되어 있다.[43] 기타자토 시바사부로는 일본의 세균학자로, 한국의 보건 위생 발전에 기여한 인물로 평가받는다.
6. 대중문화
페트리 접시는 대중에게 비교적 잘 알려진 실험실 장비 중 하나이다. 생물학 실험에서 미생물처럼 연구되는 폐쇄된 공동체나 독창적인 아이디어와 기업이 번창할 수 있는 환경을 비유적으로 나타낼 때 종종 사용된다.[37][38][39]
유니코드에는 페트리 접시 이모지 🧫가 있으며, 코드 포인트는 U+1F9EB이다.[40]
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페트리 디시
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