바이러스학 실험 – 전자현미경 Staining

19세기 말에 이미 배율 상 2000배가 한계였던 반면에, 전자현미경의 경우 전자빔의 파장은 0.05옹스트롬 정도로 짧아서 광학현미경으로는 관찰할 수 없었던 바이러스 등의 미생물까지도 선명하게 관찰할 수 있었습니다. 최근의 전자현미경은 수백만 배까지 상을 확대해서 관찰할 수 있고 결정 내의 원자배열(간격 1∼2 옹스트롬)까지 판별할 수 있으므로 생물학, 의학, 공학 등 넓은 분야에 걸쳐 이용되고 있습니다. 우리는 이 전자현미경을 이용하여 바이러스를 관찰하고자 합니다.

이번 실험에서 주로 쓰일 시약은 Uranyl acetate로 전자현미경검사에서 염색시약으로 사용하는 물질입니다. 아세트산우라닐은 황록색 결정의 아세테이트 염이고 황록색의 rhombic 결정으로 이루어져있으며, 아세트산 냄새가 약하게 납니다. 10%까지는 물에 녹고, 아세트산성의 물에는 대단히 잘 녹습니다. 세균의 산화과정의 촉진작용을 합니다. 전자현미경 관차에서 매질염색법(negative staining)의 염료인 텅스텐산과 같이 사용하기도 합니다. uranyl acetate는 방사선 물질이므로 실험 시 주의하며 사용하고, 손에 묻을 경우 바로 씻어내야 합니다.

바이러스를 관찰하기 전에 Grid coating을 시행합니다. Grid coating은 크게 두가지가 있는데 Foamber-coating이 있고, Carbon-coating 이 있습니다. Foamber-coating은 비눗물을 이용하여 만들며, 매우 어렵기 때문에 이번 실험에서는 Carbon-coating 법을 이용하였습니다. 진공상태의 jar에 foamber-coating된 grid를 놓고 전극을 이용하여 carbon이 스파크가 일면서 아주 작은 입자로 떨어지도록 합니다. +, -극에 접근시켜 스파크가 일게하여 grid의 전편에 탄소막이 형성되도록 합니다. grid의 한쪽은 shiny side, 다른 쪽은 dull side로 dull side가 carbon coating이 되어있는 곳이 됩니다.

Grid, antimagnetio twizzer, 1% uranyl acetate, grid box, 시료, filter paper를 준비합니다. 시료를 parafilm 위에 놓은 후 grid와 dull side가 아래에 위치하도록 얹습니다. 1min 후, 걷어냅니다. filter paper로 물기를 제거한 후 Uranyl acetate에 dull side가 아래에 위치하도록 얹습니다. 30초 후, 걷어내고 filter paper로 물기를 제거하여 grid box에 보관합니다. 적정한 시간 안에 전자현미경으로 관찰합니다.

그리드를 잡을 때에는 코팅된 부분이 상하지 않도록 구리 테두리를 잡아주어야 합니다. 염색은 dull side를 하도록 한다. 우리가 carbon-coating을 하지 못하므로 사서 사용하였습니다. 그리드는 매우 작으므로 조심히 다루어야 하며, antimagnetic 핀셋을 이용하여 실험합니다. grid는 gridbox에 비스듬하게 보관하여 시료가 상하지 않도록 합니다.