IC50 계산하는 법: 생존율과 4PL 용량-반응 곡선
IC50은 세포 생존(또는 활성)을 절반으로 줄이는 약물 농도입니다. 값이 작을수록 약효가 강합니다. 흡광도를 생존율로 바꾸고, log 농도에 S자 곡선(4PL)을 맞춘 뒤, 곡선의 가운데 지점을 읽으면 됩니다.
1. 흡광도 → 생존율(%)
생존율(%) = (OD샘플 − ODblank) ÷ (OD무처리 평균 − ODblank) × 100
blank는 세포 없이 배지와 시약만 넣은 웰입니다. blank를 빼지 않으면 배경 흡광도 때문에 생존율이 실제보다 높게 나오고, 곡선의 바닥이 0%까지 내려가지 않습니다.
2. 4PL 곡선의 네 값
y = 아래 + (위 − 아래) ÷ (1 + (농도 ÷ IC50)Hill)
| 값 | 뜻 | 보통 범위 |
|---|---|---|
| 위 (top) | 농도가 아주 낮을 때 생존율 | 약 100% |
| 아래 (bottom) | 농도가 아주 높을 때 생존율 | 0% 근처 (세포독성이 완전하지 않으면 더 높음) |
| IC50 | 위와 아래의 가운데가 되는 농도 | — |
| Hill 기울기 | 곡선이 떨어지는 가파르기 | 0.5–3 |
x축은 반드시 log 농도로 둡니다. 농도를 3배 또는 10배 간격으로 희석하는 이유도 log 척도에서 점이 고르게 놓이게 하기 위해서입니다.
3. 95% 신뢰구간과 relative·absolute IC50
"IC50 = 0.80 µM (95% CI 0.75–0.86)"은 진짜 IC50이 그 범위에 있을 가능성이 높다는 뜻입니다. 구간이 10배 이상 넓다면 곡선 가운데 부분에 농도가 부족한 것입니다.
곡선의 바닥이 0%가 아니면(예: 20%에서 멈춤) 두 가지 IC50이 달라집니다. relative IC50은 곡선의 위와 아래 가운데 지점(보통 보고하는 값)이고, absolute IC50은 생존율이 정확히 50%가 되는 농도입니다. 어느 쪽을 썼는지 Methods에 적으세요.
4. 좋은 농도 설계
- 농도는 최소 6–8개, 3배(또는 반 log) 간격으로. 곡선의 위쪽 평평한 부분과 아래쪽 평평한 부분이 모두 보이게 합니다.
- 각 농도 3웰 이상, 실험은 날을 달리해 3번 이상 반복하고, IC50은 실험마다 구해 평균합니다.
- 약물 용매(DMSO 등)는 모든 웰에서 같은 농도로 맞추고, 용매만 넣은 웰을 대조군(100%)으로 씁니다.
5. 자주 하는 실수
- 시험한 농도 밖의 IC50을 그대로 보고: 가장 높은 농도에서도 50% 아래로 내려가지 않았다면 "IC50 > 최고 농도"로 씁니다.
- 직선 두 점 사이로 IC50 읽기: 50%를 사이에 둔 두 점을 직선으로 잇는 방법은 곡선을 무시해 부정확합니다.
- 가장자리 웰 효과: 96웰 바깥쪽 웰은 증발로 값이 달라지기 쉽습니다. 바깥 줄은 PBS로 채우는 것이 좋습니다.
흡광도를 붙여넣으면 blank를 빼 생존율을 계산하고, 4PL 곡선으로 IC50과 95% 신뢰구간을 구해 약물끼리 비교까지 합니다.
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