정확하고 신뢰할 수 있는 입자 수 농도 측정은 임상 진단, 환경 모니터링, 산업 응용 등 다양한 분야에서 필수적이다. 유세포분석(flow cytometry)은 이러한 측정에 널리 사용되며, 계수 비드(counting beads)를 사용하는 방식이 일반적인 접근법이다. 그러나 이 방법은 표적 입자의 크기가 계수 비드의 크기와 다를 경우 크기 의존적 편향(size-dependent bias)을 유발할 수 있다. 본 연구는 크기 의존적 편향을 평가하기 위해, 기존의 계수 비드 기반 방법과, 정의된 시료 부피에 대해 총 계수를 수행하는 시료 루프(sample loop) 기반 방법을 체계적으로 비교하였다. 실험 결과, 두 방법은 크기가 유사한 비드에 대해서는 유사한 농도를 산출하지만, 계수 비드와 표적 입자 간에 유의한 크기 차이가 있는 경우 불일치가 발생함을 보여주었다. 이러한 편향의 원인을 규명하기 위해 힘 평형(force balance) 분석에 기반한 시뮬레이션을 수행하였으며, 그 결과 큰 비드는 더 강한 힘을 받아 검출 영역 쪽으로 이동이 용이한 반면, 작은 비드는 전체 이동을 방해하는 브라운 운동(Brownian motion)의 영향을 더 크게 받는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 관찰된 크기 의존적 편향에 대한 기전적 설명을 제공하며, 유체역학적 거동(hydrodynamic behavior)의 차이가 비드의 분포와 운동의 변이를 유발함을 확인하였다. 크기 의존적 편향을 최소화하는 시료 루프 방법을 사용하고, 본 연구 결과로부터 도출된 경험적 방정식을 적용함으로써 입자 수 농도 측정에서의 편향을 예측하고 완화하기 위한 신뢰할 수 있는 접근법을 제시한다. 따라서 본 연구는 입자 수 농도 측정을 위한 보다 정밀하고 추적 가능(traceable)한 방법의 개발에 기여하며, 생물학적 및 산업적 응용 전반에 대한 함의를 가진다.

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