KR100469402B1 - 페로센-결합 인터컬레이터를 이용하는 전기화학 핵산혼성화 검출기 및 핵산 혼성화 검출방법 - Google Patents
페로센-결합 인터컬레이터를 이용하는 전기화학 핵산혼성화 검출기 및 핵산 혼성화 검출방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 인터컬레이터(intercalator)에 페로센(ferrocene)을 결합시킨 페로센-결합 인터컬레이터를 혼성화(hybridization)된 이중나선 핵산에 선택적으로 결합시킨 후, 적정한 전압을 가하여 산화-환원 반응을 유도함으로써 얻어지는 순환 전압-전류 곡선(ctclic voltammogram)을 측정함으로써, 핵산의 혼성화 여부를 검출해 낼 수 있는 전기화학적(electrochemical) 핵산 혼성화 검출기 및 이를 이용한 핵산 혼성화 검출방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 인터컬레이터(intercalator)에 페로센(ferrocene)을 결합시킨 페로센-결합 인터컬레이터를 혼성화(hybridization)된 이중나선 핵산에 선택적으로 결합시킨 후, 순환 전압-전류를 가하여 산화-환원 반응을 유도함으로써 얻어지는 순환 전압-전류 곡선(ctclic voltammogram)을 측정함으로써, 핵산의 혼성화 여부를 검출해 낼 수 있는 전기화학적(electrochemical) 핵산 혼성화 검출기 및 이를 이용하는 핵산 혼성화 검출방법에 관한 것이다.
핵산 칩 기술은 다음과 같이 분류된다. 우선, 제작 방식에 따라, 핀 마이크로어레이(pin microarray), 잉크젯(Inkjet) 원리를 이용하는 마이크로 드로핑(micro dropping), 광식각 기술(photolithography)을 이용하는 올리고뉴클레오타이드 직접합성, 및 전기를 이용하여 올리고뉴클레오타이드를 어드레싱(addressing)하는 일렉트로닉 어레이(electronic array) 방식 등이 있다.
또한, 유전자 집적도에 따라, 고밀도, 중밀도 및 저밀도 칩으로 나눌 수 있다. 고밀도 칩에는 약 10,000 개 이상의 유전자가 집적되어 있으며, 중밀도 칩에는 200 개 내지 10,000 개의 유전자가 집적되어 있고, 저밀도 칩에는 200 개 미만의 유전자가 집적되어 있다.
또한, 칩 상에 고정되는 유전물질의 크기에 따라 cDNA 칩과 올리고뉴클레오타이드 칩으로 나눌 수 있다. 이들 핵산칩의 이름에서도 알 수 있듯이, cDNA 칩에는 최소한 500bp (base pair)이상의 유전자가 고정되어 있고, 올리고뉴클레오타이드 칩에는 약 15 내지 25개의 염기들로 이루어진 올리고뉴클레오타이드가 고정되어 있다.
핵산 칩 시장은 특정 타입의 세포와 질병 상황에서 특이적으로 발현되는 유전자들의 데이터가 축적됨에 따라, 점차 질병을 중심으로 어떠한 유전자가 관련되었으며 어떻게 상호 작용하는가를 파악하는 시장으로 형성되고 있다. 고밀도 칩을 이용한 다양한 실험을 통하여 특정 질병에서 비교적 높은 상관관계를 보인 유전자들을 선별하여 만든 중밀도 칩을 이용하여 많은 질병 샘플을 분석하여 고밀도 칩에서 선별된 질병관련 유전자를 검증하고 타당성을 입증하는 것이 연구의 주요한 흐름이 되고 있다.
이러한 검증을 바탕으로 하여, 질병의 진단 또는 나아가 질병 예측을 위한 저밀도 칩이 필요하게 되었다. 즉, 질병과 완벽한 상관 관계를 보이는 특이적인 몇 개의 유전자들로만 구성된 저밀도 칩의 필요성이 증대되고 있다.
본 발명은 올리고뉴클레오타이드 또는 cDNA를 이용한 저밀도 칩과 그것을 검출하는 검출기에 관한 것으로, 페로센이 결합된 인터컬레이터를 이용하는 전기화학 핵산 검출기 및 핵산의 혼성화 검출방법을 제공하여, 보다 안정적이고 용이하게 핵산의 혼성화 여부를 측정하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 자기조립법에 의하여 탐침 핵산이 고정된 기판을 보여주는 것이다.
도 2는 기판 상에 고정된 탐침 핵산에 타겟 핵산을 가하여 혼성화시키는 것을 보여주는 모식도이다.
도 3은 혼성화되지 않은 타겟 핵산을 완전히 제거한 상태를 보여주는 것이다.
도 4는 페로센-결합 인터컬레이터의 구성도이다.
도 5는 페로센-결합 인터컬레이터가 이중나선 핵산(nucleic acid duplex)에 인터컬레이션되는 모습을 보여주는 것이다.
도 6은 과량의 페로센-결합 인터컬레이터가 제거된 핵산 칩의 모습을 보여주는 것이다.
도 7은 페로센-결합 인터컬레이터가 결합된 핵산이 올려져 있는 기판에 작업전극을 이용하여 순환 전압-전류를 가하는 모습을 보여주는 것이다.
도 8은 페로센-결합 인터컬레이터가 결합된 이중나선 핵산이 올려져 있는 기판과 단일가닥 핵산(single stranded nucleic acid)이 올려져 있는 기판을 2X2의형태로 보여주는 것이다.
도 9는 페로센-결합 인터컬레이터가 결합된 핵산이 올려져 있는 기판과 단일가닥 핵산이 올려져 있는 기판 위에 각각 작업전극을 위치시키고, 수용액 내에 대전극과 기준전극을 위치시킨 시스템의 구성을 보여주는 것이다.
도 10은 핵산 칩 카트리지에 도 9의 부분들을 구성한 후, 포텐시오스탯을 이용하여 순환 전압-전류법을 수행하게 하면서 그 결과를 컴퓨터를 통하여 측정하는 모습을 보여주는 것이다.
도 11은 도 10의 장치를 구성한 후, 직접 핵산이 고정된 기판에 순환 전압-전류법을 수행할 수 있도록 기판을 작업전극으로 이용하여 측정하는 모습을 보여주는 것이다.
도 12는 페로센-결합 인터컬레이터가 결합된 핵산이 올려져 있는 기판과 단일가닥 핵산이 올려져 있는 기판에서 각각 측정한 순환 전압-전류 곡선을 나타낸 것이다.
*** 도면 주요부의 설명 ***
1. 탐침 핵산(nucleic acid probe)
2. 기판
3. 타겟 핵산(target nucleic acid)
4. 타겟 핵산이 탐침 핵산과 혼성화된 이중나선 핵산
5. DAPI(4',6-diamidino-2-phenylindole)와 같은 마이너 그루브 바인더
6. 페로센(ferrocene)
7. 페로센-결합 인터컬레이터
8. 대전극(counter electrode)
9. 작업전극(working electrode)
10. 기준전극(reference electrode)
11. 페로센-결합 인터컬레이터가 인터컬레이션된 핵산이 올려져 있는 기판
12. 단일가닥 핵산이 올려져 있는 기판
13. 핵산 칩 카트리지
14. 작업전극과 기판에 올려진 탐침 핵산과의 간격
15. 포텐시오스탯(potentiostat)
16. 컴퓨터
본 발명은 핵산의 혼성화 여부를 검출하는 기술에 관한 것으로, 인터컬레이터에 페로센(ferrocene)을 결합시킨 페로센-결합 인터컬레이터를 혼성화된 이중나선 핵산에 인터컬레이션시킨 후, 전압을 가하여 산화-환원 반응을 유도함으로써 얻어지는 순환 전압-전류 곡선(ctclic voltammogram)을 측정함으로써, 핵산의 혼성화 여부를 검출해 낼 수 있는 전기화학적(electrochemical) 핵산 혼성화 검출기 및 이를 이용하는 핵산 혼성화 검출방법에 관한 것이다.
본 발명은 페로센을 마이너 그루브 바인더(minor groove binder), 메이저 그루브 바인더(major groove binder) 또는 비공유 바인더(noncovalent binder)와 같은 인터컬레이터와 결합시켜서 페로센-결합 인터컬레이터를 제작한 후, 이를 혼성화된 핵산 이중나선 구조에만 선택적으로 인터컬레이션시키는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 검출 결과를 전기화학적인 산화-환원 반응에 의하여 얻어지는 순환 전압-전류 곡선 (cyclic voltammogram, CV)으로 측정함으로써, 핵산이 혼성화되어 있는 기판과 혼성화되어 있지 않은 기판을 구별하여, 핵산의 혼성화 여부를 구별할 수 있는 핵산 혼성화 검출기 및 핵산 혼성화 검출방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 전기화학 반응을 이용함으로써, 결과의 측정이 용이해지고, 측정시간을 단축시키며, 측정의 정확성을 높일 수 있다. 또한, 타겟 핵산에 cy3 또는 cy5와 같은 별도의 형광 표지를 할 필요가 없으므로, 측정 단계를 단순화시킬 수 있고, 레이저 등의 고가 보조장비의 사용을 필요로 하지 않으므로, 경제적인 핵산 검출장치를 제작할 수 있다.
우선, 본 발명의 핵산 혼성화 검출기는 다음을 포함하여 구성된다:
- 기판(2)과 기판 상에 고정된 탐침 핵산(1), 상기 탐침 핵산과 혼성화된 타겟 핵산(3) 및 상기 탐침 핵산과 타겟 핵산이 혼성화된 이중나선 핵산(4)에 선택적으로 결합하고 페로센이 결합된 페로센-결합 인터컬레이터(5)를 포함하는 핵산 칩;
- 작업전극(working electrode, 9), 기준전극(reference electrode, 10) 및 대전극(counter electrode, 8)을 포함하는 전기화학 장치;
- 상기 전기화학 장치에 인가전압을 가하는 포탠시오스탯(15); 및
- 얻어지는 순환 전압-전류 곡선 결과를 제어, 측정하는 컴퓨터(16).
본 발명에 따른 핵산 혼성화 검출기에 상기 전기화학장치를 설치함에 있어서,
1) 핵산이 고정화된 기판과 별도로 작업전극을 설치하여 사용할 수 있고,
2) 핵산이 고정화된 기판을 직접 작업전극으로 하여 사용할 수도 있다.
핵산 칩의 핵산이 고정화된 기판과 별도의 작업전극을 사용하는 경우, 기판에 직접 전류가 흐르지 아니하므로, 기판으로서 사용되는 물질에는 제한이 없으며, 예컨대, 유리, 실리콘, PCB(printed circuit board) 또는 플라스틱류 등과 같은 재료에 금판을 얇게 코팅하여 사용할 수 있다.
또한, 핵산 칩의 핵산이 고정화되는 기판과 별도로 작업전극을 사용하지 않고, 상기 핵산이 고정화된 기판을 작업전극으로 사용하는 경우에는, 기판의 재질이 전기를 통할 수 있는 것이어야 하며, 예컨대, 금판을 사용할 수 있다.
탐침 핵산은 타겟 핵산과 상보적인 염기 서열을 갖는 단일 가닥 핵산이며, 탐침 핵산의 5' 포스페이트 말단을 티올(thiol)기로 유도시켜서 자기-조립법(self-assembly)에 의하여 기판에 부착시킬 수 있다. 본 발명에서 검출하고자 하는 핵산(nucleic acid)은 올리고뉴클레오타이드(oligo-nucleotide), DNA, RNA, PNA, cDNA 등을 총칭한다.
핵산을 올린 기판과 별도의 작업전극을 사용하는 경우, 상기 작업전극과 핵산을 올린 기판은 작업전극의 작업 영역(working area), 전압 및 전류를 고려하여 정해진 일정한 간격을 유지하도록 위치시킨다. 이 때, 기판과 작업전극의 간격이 너무 멀어지면, 인터컬레이터와 전이금속착물 간의 적절한 순환 전압-전류 곡선(cyclic voltammogram)이 얻어지지 않으며, 너무 가까워지면, 수용액이 핵산 칩 주변을 적절하게 흐르지 못하므로 순환 전압-전류 곡선을 얻는데 장애를 일으키게 된다. 따라서, 시행착오의 방법으로 작업전극과 핵산을 올린 기판 사이의 적절한 간격을 찾는다. 예컨대, 핵산을 올린 기판과 전극의 간격을 0.4 ~ 2.0 mm로 하는 것이 바람직하다.
또한, 핵산 칩을 제작하여 측정할 때, 사용된 핵산 칩의 기판과 작업 전극의 수는 서로 동일하게 하여 사용한다. 이 때, 작업전극을 얼마나 만들어 줄 수 있느냐에 따라서 핵산 칩에서 측정 가능한 핵산 샘플의 수가 결정되므로, 측정할 핵산 샘플의 수에 따라 작업 전극과 핵산 칩의 기판의 수를 적절하게 조절하여 사용할 수 있다. 핵산 칩은 실리콘, 유리, 플라스틱류, PCB 등을 사용하여, 그 위에 금을 적절한 모양으로 코팅함으로써 제작할 수 있으며, 사용자 편의 따라 손잡이 부분을 제작하여 사용할 수 있다.
페로센-결합 인터컬레이터에 사용될 수 있는 인터컬레이터에는 마이너 그루브 바인더, 메이저 그루브 바인더 및 비공유 바인더 등이 있다. 상기 마이너 그루브 바인더로서 DAPI(4',6-diamidino-2-phenylindole), 노갈라마이신(nogalamycin), hoechest 33258, 디스타마이신 A(distamycin A), EtBr 등을 사용할 수 있으며, 상기 비공유 바인더로서 독소루비신(doxorubicin) 또는 다우노루비신(daunorubicin) 등을 사용할 수 있다. 인터컬레이터의 종류에 따라 인터컬레이션되는 타입이 달라지며, 혼성화된 이중나선 구조의 핵산에만 선택적으로 결합하므로 이를 이용하여 핵산의 혼성화 여부를 확인할 수 있다. 예컨대, DAPI의 경우에는 도 5와 같이 핵산의 마이너 그루브(minor groove)에 선택적으로 결합하게 되므로 타켓 핵산이 혼성화되지 않은 기판과 타켓 핵산이 혼성화되어 있는 기판을 구별할 수 있게 된다.
상기 페로센(ferrocene; dicyclopentadienyliron)은 방향족 전이금속착물인 메탈로센(metallocene)의 대표적인 물질로, 철 이온 양쪽에 5 각형 고리 모양의 리간드인 시클로펜타디엔(cyclopentadiene)이 배위결합한 화합물이다. 인터커레이터에 결합된 페로센은 전기화학적 반응을 일으켜서 특유한 순환 전압-전류 곡선이 얻어지게 함으로써, 인터컬레이터가 결합된 이중나선 핵산과 인터컬레이터가 결합되지 않은 단일가닥 핵산을 구별하여, 핵산의 혼성화 여부를 검출할 수 있도록 한다.
작업전극에 적정한 전압이 가해지면, 페로센의 산화-환원 반응이 유도되어 이로부터 순환 전압-전류 곡선(cyclic voltammogram)을 얻을 수 있다. 상기 순환 전압-전류 곡선은, 도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 혼성화되어 페로센 결합 인터컬레이터가 결합된 이중나선 핵산(DS Nucleic Acid)과 혼성화되지 않은 단일가닥 핵산(SS Nucleic Acid)에서 상이한 형태를 나타낸다. 본 발명은 얻어지는 순환 전압-전류 곡선의 형태를 측정함으로써 핵산의 혼성화 여부를 알 수 있다.
또한, 본 발명의 핵산 검출방법은 다음과 같은 단계를 포함하여 이루어진다:
- 기판 위에 탐침 핵산을 고정시키고, 여기에 타겟 핵산을 공급하여 혼성화시킨 후, 이중나선 핵산에만 선택적으로 결합하고 페로센과 결합된 페로센 결합 인터컬레이터를 공급하여 상기 혼성화된 이중나선에 선택적으로 결합시키는 단계를 포함하는 핵산 칩 제작 단계:
- 작업전극이 상기 인터컬레이터가 결합된 이중나선 핵산을 포함하는 핵산 칩과 일정한 간격을 두고 위치하도록 전기화학 장치를 위치시키고, 상기 전기화학장치를 포탠시오스탯에 연결시키는 단계; 및
- 포탠시오스탯을 이용하여 적정한 인가전압을 가하여 산화-환원 반응을 유도하여 얻어지는 순환 전압-전류 곡선을 측정하는 단계.
또한, 본 발명의 핵산 검출방법은 다음과 같은 단계를 포함하여 이루어질 수도 있다:
- 기판 위에 탐침 핵산을 고정시키고, 여기에 타겟 핵산을 공급하여 혼성화시킨 후, 이중나선 핵산에만 선택적으로 결합하고 페로센과 결합된 페로센-결합 인터컬레이터를 공급하여 상기 혼성화된 이중나선에 선택적으로 결합시키는 단계를 포함하는 핵산 칩 제작 단계:
- 상기 핵산이 고정된 기판을 작업전극으로 하고 기준전극과 대전극을 위치시켜 전기화학 장치를 구성하고, 상기 전기화학장치를 포탠시오스탯에 연결시키는 단계; 및
- 포탠시오스탯을 이용하여 적정한 인가전압을 가하여 산화-환원 반응을 유도하여 얻어지는 순환 전압-전류 곡선을 측정하는 단계.
상기와 같은 핵산 검출방법을 도면을 이용하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 도 1은 기판(2)위에 탐침 핵산(1)을 올리는 방법을 나타낸 것으로, 먼저 기판(2)을 증류수에 5 분간 세척한 후, 메탄올로 5 분간 세척하고, 다시 증류수에 5분간 세척하여 기판(2)위의 불순물을 완전히 제거한다. 기판(2)위에 탐침 핵산을 올리는 경우, 말단에 티올(Thiol)기를 결합시킨 탐침 핵산(1)의 자기조립법(self assembly)에 의한 모노레이어(monolayer) 형성에 의하여 탐침 핵산(1)을 올린다. 일반적으로, 자기조립법에 의한 방법은 티올기가 있는 핵산을 기판(2) 위에 올린 후 하룻밤 동안(overnight) 건조하지 않은 습윤 챔버 내에 유지시키면 수행한다.
도 2는 상기와 같이 제작된 탐침 핵산(1)을 올린 기판(2)에 타켓 핵산(3)을 첨가하여 혼성화시키는 것을 보여주는 것이다. 이 때, 일정 온도가 유지되는 습윤 챔버에서 3 ~ 6시간 정도 혼성화시킨다.
도 3은 증류수로 혼성화가 끝난 기판(2)을 5번 정도 세척하여 혼성화 되지 않은 타켓 핵산을 완전히 제거한 모습을 보여준다.
도 4는 DAPI(4',6-diamidino-2-phenylindole)와 같은 마이너 그루브 바인더(5)에 페로센을 결합시켜 만든 페로센-결합 인터컬레이터(7)를 나타낸 것이다. 이러한 페로센-결합 인터컬레이터는 페로센을 포함하고 있으므로, 전기화학적인 표지(tag)로 사용할 수 있다.
도 5는 페로센-결합 인터컬레이터(7)가 이중나선 핵산에 인터컬레이션된 모습을 보여주는 것이다. 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, DAPI(5)는 핵산의 마이너 그루브에 선택적으로 결합하므로, 타겟 핵산이 혼성화된 기판과 타겟 핵산이 혼성화되지 않은 기판을 구별할 수 있게 된다. 이 때, 핵산과 결합하지 않은 페로센-결합 인터컬레이터는 PBS 버퍼 또는 0.1 X SSC(0.15M NaCl, pH 7.0, 0.015M 시트르산 나트륨)를 이용하여 10 분간 세척한 후, 증류수를 이용하여 제거한다.
도 6은 과량의 페로센-결합 인터컬레이터가 제거된 핵산 칩의 모습이다.
도 7은 작업전극(9)을 이용하여 페로센-결합 인터컬레이터가 결합된 핵산이 올려져 있는 기판에 인가전압을 가할 수 있도록 구성된 장치를 보여주는 것이다. 기준전극(6)과 대전극(7)이 PBS 버퍼와 같은 수용액 속에 담겨져서 그림과 같은 위치로 구성될 수 있다. 이 때, 작업전극과 기판 사이의 인가전압을-0.2 내지 0.6 V로 하여 얻어지는 순환 전압-전류 곡선을 측정하면, 페로센-결합 인터컬레이터가 결합된 핵산과 결합되지 않은 단일 가닥 핵산의 순환 전압-전류 곡선이 서로 상이하게 얻어진다. 이와 같이 얻어지는 순환 전압-전류 곡선은 작업전극과 기판과의 간격에 따라서 차이가 생길 수 있으므로, 작업전극(9)과 기판(2) 사이의 간격을 적정한 간격으로 일정하게 유지하여 측정하는 것이 매우 중요하다. 작업전극과 기판 사이의 적절한 간격은 시행착오에 의하여 정해지며, 0.4 ~ 2.0 mm 정도가 바람직하다.
도 8은 혼성화되어 페로센-결합 인터컬레이터(7)가 결합된 핵산이 올려져 있는 기판(11)과 혼성화되지 않은 단일 가닥 핵산이 올려져 있는 기판(12)을 2x2 형태로 보여주는 것이다.
도 9는 페로센-결합 인터컬레이터가 결합된 핵산이 올려져 있는 기판(11)과 단일 가닥 핵산이 올려져 있는 기판(12) 위에 각각 적업전극(9)을 위치시키고, 수용액 속에 대전극(8)과 기준전극(10)을 위치시킨 모습이다. 전극은 각각의 기판 위에서 직각으로 위치한다. 전압을 가하여 순환 전압-전류 곡선을 측정하면, 페로센이 결합된 이중나선 핵산과 페로센이 결합되지 않은 단일가닥 핵산의 순환 전압-전류 곡선이 다르게 얻어진다.
도 10은 핵산 칩 카트리지(14)에 상기 도 9와 같이 핵산 칩과 전극을 위치시키고, 포탠시오스탯(15)을 이용하여 적정한 전압을 가하여 얻어지는 순환 전압-전류 곡선을 컴퓨터(16)를 통하여 특정할 수 있도록 구성된 장치를 보여주는 것이다.
도 11은, 도 10과 같은 장치에 있어서, 별도의 작업전극을 사용하지 않고, 핵산이 올려져 있는 기판을 작업전극으로 사용하는 장치를 보여주는 것으로, 이 때 기판의 재료는 전기를 통할 수 있는 것이어야 하며, 금판이 사용될 수 있다.
도 12는, 0.8 ~ 1.3 V의 전압을 걸어주었을 때, 페로센-결합 인터컬레이터가 결합된 이중가닥 핵산이 올려져 있는 기판(11)과 단일가닥 핵산이 올려져 있는 기판에서 각각 측정한 순환 전압-전류 곡선을 나타낸 것이다. 도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 페로센의 결합 여부에 따라서, 혼성화된 이중가닥 핵산과 혼성화되지 않은 단일가닥 핵산은 각각 특유한 순환 전압-전류 곡선이 얻어지므로, 순환 전압-전류 곡선을 측정함으로써, 핵산의 혼성화 여부를 알아낼 수 있다.
본 발명에 따른 페로센이 결합된 인터컬레이터를 사용하여 유도되는 전기화학적 산화환원 반응 결과를 순환 전압-전류 곡선으로 측정하여 핵산의 혼성화 여부를 검출하는 핵산 혼성화 검출기 및 핵산의 혼성화 검출방법을 이용함으로써, 보다 용이하게 핵산의 혼성화 여부를 측정할 수 있고, 측정시간을 단축시키고 측정의 정확성을 높일 수 있다. 또한, 타겟 핵산에 cy3 또는 cy5와 같은 별도의 형광 표지를 할 필요가 없고, 전기화학적 산화환원 반응을 위한 별도의 전이금속착물의 공급이 필요 없으므로, 측정 단계를 단순화시킬 수 있고, 레이저 등의 고가 보조장비를 사용을 필요로 하지 않으므로, 경제적인 핵산 검출장치를 제작할 수 있다.
Claims (8)
- - 기판(2)과 기판 상에 고정된 탐침 핵산(1), 상기 탐침 핵산과 혼성화된 타겟 핵산(3) 및 상기 탐침 핵산과 타겟 핵산이 혼성화된 이중나선 핵산(4)에 선택적으로 결합하고 페로센이 결합되어 있는 페로센-결합 인터컬레이터(5)를 포함하는 핵산 칩;- 작업전극(working electrode, 9), 기준전극(reference electrode, 10) 및 대전극(counter electrode, 8)을 포함하는 전기화학 장치;- 상기 전기화학 장치에 인적전압을 가하는 포탠시오스탯(15); 및- 얻어지는 순환 전압-전류 곡선 결과를 제어, 측정하는 컴퓨터(16)를 포함하는, 전기화학적 핵산 혼성화 검출기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 인터컬레이터에가 DAPI(4',6-diamidino-2-phenylindole), 노갈라마이신(nogalamycin), hoechest 33258, 디스타마이신 A(distamycin A), EtBr, 독소루비신(doxorubicin) 및 다우노루비신(daunorubicin)으로 구성되는 군 중에서 선택되는 핵산 혼성화 검출기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 핵산을 올린 기판과 별도의 작업전극을 사용하며, 기판과 작업전극 사이의 간격이 0.4 내지 2.0 mm로 유지되도록 구성된 핵산 혼성화 검출기.
- 제 3 항에 있어서, 상기 기판이 유리, 실리콘, PCB(printed circuit board) 또는 플라스틱류에 금판을 얇게 코팅한 것인 핵산 혼성화 검출기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 핵산을 올린 기판을 작업전극으로 사용하여 전압을 가하는 핵산 혼성화 검출기.
- 제 5 항에 있어서, 상기 기판으로서 금판을 사용하는 핵산 혼성화 검출기.
- - 기판 위에 탐침 핵산을 고정시키고, 여기에 타겟 핵산을 공급하여 혼성화시킨 후, 이중나선 핵산에만 선택적으로 결합하고 페로센과 결합된 페로신 결합 인터컬레이터를 공급하여 상기 혼성화된 이중나선에 선택적으로 결합시키는 단계를 포함하는 핵산 칩 제작 단계:- 작업전극이 상기 인터컬레이터가 결합된 이중나선 핵산을 포함하는 핵산 칩과 일정한 간격을 두고 위치하도록 하여 전기화학 장치를 위치시키고, 상기 전기화학장치를 포탠시오스탯에 연결시키는 단계; 및- 포탠시오스탯을 이용하여 인가전압을 가하고 산화-환원 반응을 유도하여 얻어지는 순환 전압-전류 곡선을 측정하는 단계로 이루어지고, 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 핵산 혼성화 장치를 이용하는 핵산 혼성화 검출방법.
- - 기판 위에 탐침 핵산을 고정시키고, 여기에 타겟 핵산을 공급하여 혼성화시킨 후, 이중나선 핵산에만 선택적으로 결합하고 페로센과 결합된 페로신 결합 인터컬레이터를 공급하여 상기 혼성화된 이중나선에 선택적으로 결합시키는 단계를 포함하는 핵산 칩 제작 단계:- 상기 핵산이 고정된 기판을 작업전극으로 하고 기준전극과 대전극을 위치시켜 전기화학 장치를 구성하고, 상기 전기화학장치를 포탠시오스탯에 연결시키는 단계; 및- 포탠시오스탯을 이용하여 인가전압을 가하고 산화-환원 반응을 유도하여 얻어지는 순환 전압-전류 곡선을 측정하는 단계로 이루어지고, 제 5 항 또는 제 6 항에 따른 핵산 혼성화 장치를 이용하는 핵산 혼성화 검출방법.
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