KR100983609B1 - Detection method using Self-Indicating Colorimetric Nanobiosensor for Detecting Food Hazards - Google Patents

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Abstract

본 발명은 독소 검출용 발색형 나노바이오센서를 이용한 독소 검출방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 발색이 가능한 나노바이오센서를 이용하여 발색의 변화에 의해 독소, 특히 식품 독소를 검출할 수 있는 독소 검출용 발색형 나노바이오센서를 이용한 독소 검출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a toxin detection method using a color-developing nanobiosensor for detecting toxins, and more specifically, a toxin detection method capable of detecting toxins, especially food toxins, by color change using a nanobiosensor capable of color development. It relates to a toxin detection method using a chromophoric nanobiosensor.

2,4-Dinitrophenol, 골드 나노파티클, 라텍스 마이크로파티클, 항체, 독소검출 2,4-Dinitrophenol, Gold Nanoparticles, Latex Microparticles, Antibodies, Toxin Detection

Description

독소 검출용 발색형 나노바이오센서를 이용한 식품 독소 검출방법{Detection method using Self-Indicating Colorimetric Nanobiosensor for Detecting Food Hazards}Detection method using Self-Indicating Colorimetric Nanobiosensor for Detecting Food Hazards}

본 발명은 독소 검출용 발색형 나노바이오센서를 이용한 독소 검출방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 발색이 가능한 나노바이오센서를 이용하여 발색의 변화에 의해 독소, 특히 식품 독소를 검출할 수 있는 독소 검출용 발색형 나노바이오센서를 이용한 독소 검출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a toxin detection method using a color-developing nanobiosensor for detecting toxins, and more specifically, a toxin detection method capable of detecting toxins, especially food toxins, by color change using a nanobiosensor capable of color development. It relates to a toxin detection method using a chromophoric nanobiosensor.

독소, 병원균 또는 식품 오염원들에 연관된 식중독과 같은 식품에서 유래된 질병들은 전 세계적으로 건강에 심각한 위협이 되기 때문에 식품안전은 공중보건과 국제 무역 분쟁에 있어서 전세계적으로 중요한 문제이다(Satcher, 2000). Food safety is a major global problem in public health and international trade disputes because food-borne diseases such as food poisoning associated with toxins, pathogens or food contaminants pose a serious threat to health worldwide (Satcher, 2000). .

미국의 질병 관리 본부 (Center for Disease Control and Prevent)에서 발표한 자료에 따르면 최근 식품 유래의 독소, 병원균 또는 오염원이 매년 7천6백만 건의 식중독을 유발하고, 325,000건의 입원, 5000건의 사망 원인이 된다고 추정하고 있다(Mead et al., 1999). 이러한 식품안전에 대한 관심은 단순한 식품에 대한 안전성의 문제 뿐만이 아니라 테러리즘(terrorism)과 결합되어 바이오테러리즘 위협의 증가에 때문에 더 주목받고 있다.According to data released by the US Center for Disease Control and Prevent, recent food-borne toxins, pathogens, or contaminants cause 76 million food poisonings each year, 325,000 hospitalizations, and 5,000 deaths. It is estimated (Mead et al., 1999). This interest in food safety is attracting more attention not only because of the safety of food, but also due to the increased threat of bioterrorism in combination with terrorism.

식품안전을 향상시키고 바이오테러리즘으로부터 안전을 확보하는 최선의 방법은 식품 유래의 독소를 빠르고 정확하게 검출하는 것이다.The best way to improve food safety and to be safe from bioterrorism is to detect food toxins quickly and accurately.

식품 유래의 독소를 검출하기 위한 방법으로 여러 가지가 있으며 이중에 바이오센서를 이용한 식품 유래의 독소 검출 방법이 있다. There are various methods for detecting toxins derived from foods, and among them, there are methods for detecting toxins derived from foods using biosensors.

바이오센서는 생물학적 결합이나 반응을 통하여 발생되는 다양한 신호를 변환시키는 장치이고(Nath and Chikoti, 2004a; Nath and Chikoti, 2004b), 이러한 바이오센서를 이용하여 식품 독소와 같은 것을 빠르고 정확하게 검출하는 역할을 할 수 있다. 이런 빠르고 믿을만한 방법들은 오염 쉽게 일어 날 수 있는 현장 작업자들에게 절실하다. 이와 같이 현장에 적용될 수 있고 또한 기계나 장치에 부착되어 사용될 수 있는 방법은 식품독소 검출에 있어서 보다 바람직하다. 특히, 간단한 시각적 검사는 능숙하지 않은 사용자들도 쉽게 색깔의 변화를 검출할 수 있기 때문에 매우 바람직한 것이다.Biosensors are devices that convert various signals generated through biological binding or reactions (Nath and Chikoti, 2004a; Nath and Chikoti, 2004b), and use these biosensors to quickly and accurately detect food toxins and the like. Can be. These fast and reliable methods are desperate for field workers who can easily cause contamination. Such a method that can be applied on-site and attached to a machine or device is more preferable for detecting food toxins. In particular, simple visual inspection is highly desirable because even inexperienced users can easily detect color changes.

최근 나노기술의 발전은 바이오센서의 개발에 있어서 점점 더 중요한 역할을 하게 된다. 바이오분석을 위한 진보된 나노기술의 다양한 방법들이 최근에 보고되고 있다(Chen et al., 2004; Haruyama,2003; Jain 2003; Vo-Dihn et al., 2001). 이러한 바이오분석학에 이용될 수 있는 나노바이오센서는 병원균, 오염원, 영양소, 환경적 특성, 중금속, 미립자, 알러지 원인물질 등을 검출하는데 사용될 수 있으 며, 바이오센서의 민감도와 다른 이화학적 특성들은 그 구조 및 구성 성분에 나노물질을 이용함으로써 향상 시킬 수가 있다. 이러한 나노 물질들은 센서의 민감도를 증가시키고 검출 시간을 줄임으로써 바이오센서의 성능을 향상키실 수 있도록 해준다(Jin et al.,2004).  Recent developments in nanotechnology play an increasingly important role in the development of biosensors. Various methods of advanced nanotechnology for bioanalysis have recently been reported (Chen et al., 2004; Haruyama, 2003; Jain 2003; Vo-Dihn et al., 2001). Nanobiosensors that can be used in such bioanalysis can be used to detect pathogens, pollutants, nutrients, environmental properties, heavy metals, particulates, allergens, etc. And by using nanomaterials in components. These nanomaterials can improve the performance of biosensors by increasing the sensitivity of the sensor and reducing the detection time (Jin et al., 2004).

바이오센서가 간단하면서 저렴한 가격에 제작될 수 있기 위해서는 낮은 비용과 검출을 위한 추가적인 장비가 없어야하며, 이중에서 시각에 의한 색 분석 방법은 위의 기대들을 만족시키며 특정물질을 검출하기 위한 검출시 발색이 가능해야한다. 색 분석 방법은 1)안전 문제를 일으키지 않고 2) 관찰하기 쉬우며 3)상대적으로 가격이 저렴하다는 점에서 특히 바람직한 검출 방식으로 알려지고 있다.In order for a biosensor to be manufactured at a simple and low price, there should be no additional equipment for low cost and detection. Among them, the visual color analysis method satisfies the above expectations and the color development in the detection to detect a specific substance is difficult. Should be possible The color analysis method is known as a particularly desirable detection method in that 1) it does not cause safety problems, 2) is easy to observe, and 3) relatively inexpensive.

골드 나노파티클(gold nanoparticle)은 검출할 수 있는 다양한 분석기법들이 정립되어왔기 때문에 바이오센서에 이용하는데 바람직하고 효율적인 매체로 고려되고 있다. 골드 나노파티클은 다양한 작용기를 부착할 수 있고, 이를 이용하여 다양한 복합체를 형성할 수 있다. 골드 나노파티클은 바이오센서, 촉매, 나노디바이스 등을 만드는데 다양하게 이용되어왔다. 많은 발명에서 골드 나노파티클은 색 측정 센서를 포함해서 생체 특이적인 상호작용 분석을 위한 검출 플랫폼으로서 보고 되어왔다(Lee and Perez-Luna, 2005; Mulvaney, 1996). Gold nanoparticles are considered to be desirable and efficient media for use in biosensors because various analytical methods have been established. Gold nanoparticles can attach a variety of functional groups, and can be used to form various complexes. Gold nanoparticles have been used in a variety of ways to make biosensors, catalysts, and nanodevices. In many inventions, gold nanoparticles have been reported as detection platforms for biospecific interaction analysis, including color measurement sensors (Lee and Perez-Luna, 2005; Mulvaney, 1996).

골드 나노파티클은 라텍스와 같은 물질과 복합체를 형성할 수 있으며 주변 여건에 따란 색깔이 변한다(Daniel and Astruc,2004;Liu and Lu,2004). 예를 들면, 골드 나노파티클은 DNA 시퀀스 같은 특이한 구조를 인지하고 검출하는 광학 바이오 센서를 개발하는 주 금속으로서 사용되어진다(Reynold et al.,200). 검출하고자 하 는 DNA 서열이 있을 때 골드 나노파티클은 응집하게 되며 검출되고, 이때 붉은색에서 파란색으로의 색깔 변화를 수반하고 분광광도계나 육안으로 확인할 수 있다(Macwell et al.,2002).Gold nanoparticles can form complexes with materials such as latex and change color depending on the surrounding conditions (Daniel and Astruc, 2004; Liu and Lu, 2004). For example, gold nanoparticles are used as main metals to develop optical biosensors that recognize and detect specific structures such as DNA sequences (Reynold et al., 200). When the DNA sequence to be detected is detected, gold nanoparticles aggregate and are detected, which can be identified with a spectrophotometer or the naked eye, accompanied by a color change from red to blue (Macwell et al., 2002).

최근 독소 검출 방법의 경향은 독소를 쉽고 빠르게 검출할 수 있는 방법을 제공함으로써 소비자와 현장 관리자가 독소물질의 존재를 확인하고 빠르게 정확한 행동을 할 수 있도록 하는 방법을 요구한다. 그러므로 본 발명은 가격이 저렴하면서, 독소가 존재 할 때 색깔의 변화를 통해 독소의 존재를 검출 할 수 있는 발색형 나노바이오센서, 이러한 나노바이오센서를 이용한 독소 검출 방법을 개발하고자 한다.   Recent trends in toxin detection methods require a way for consumers and site managers to identify toxins quickly and accurately by providing a way to detect toxins quickly and easily. Therefore, the present invention aims to develop a color-type nanobiosensor capable of detecting the presence of toxins through a change in color when the toxins are inexpensive, and toxin detection methods using such nanobiosensors.

본 발명은 민감도가 우수하고 검출속도가 빠르며, 신뢰도 및 재현성이 좋고 가격면에서도 저렴하게 식품 독소, 병원균, 유해물질 등의 독소를 발색형 나노바이오센서를 이용하여 검출할 수 있는 독소 검출방법을 제공하고자 한다.The present invention provides a toxin detection method that can detect toxins such as food toxins, pathogens, harmful substances, etc. using color-type nanobiosensors with high sensitivity, fast detection speed, reliability and reproducibility, and low cost. I would like to.

본 발명은 발색이 가능한 나노바이오센서를 이용하여 발색의 변화에 의해 독소를 검출할 수 있는 독소 검출용 발색형 나노바이오센서를 이용한 독소 검출방법을 제공하고자 한다.The present invention is to provide a toxin detection method using a color-type nanobiosensor for detecting toxins that can detect the toxin by the color change using the nanobiosensor capable of color development.

본 발명의 발색형 나노바이오센서는 다양한 독소와 오염원을 검출하는데 사용될 수 있다. 나노바이오센서의 간단함, 편리함, 독특한 발색 특성 때문에 이러한 검출 시스템은 낮은 비용, 소형화, 높은 민감도, 빠른 검출을 구현할 수 있는 잠재력 가졌다. 게다가 발색형 나노바이오센서는 최종 소비자 및 현장 사용자로부터 공장 및 산업체까지의 다양한 환경에서도 유용하며, 기계 및 장치에 삽입되어서 사용될 수도 있다. The chromophoric nanobiosensor of the present invention can be used to detect various toxins and pollutants. Due to the simplicity, convenience and unique color development of nanobiosensors, these detection systems have the potential to achieve low cost, miniaturization, high sensitivity and fast detection. In addition, chromophoric nanobiosensors are useful in a variety of environments, from end-users and field users to factories and industries, and can be embedded into machines and devices.

본 발명은 식품체인의 안전성 향상시키며 바이오테러리즘에 대하여 방어할 수 있는 최종 소비자 수준의 방법을 제공하며 최신 바이오센서의 개발을 가능하게 한다. 또한 본 발명을 통한 바이오센서는 한 샘플에서 여러 가지 요소를 동시에 검출할 수 있도록 확장 개발 될 수 있다.The present invention improves the safety of the food chain and provides a final consumer level method of defense against bioterrorism and enables the development of the latest biosensors. In addition, the biosensor according to the present invention can be expanded and developed to simultaneously detect several elements in a sample.

본 발명은 독소 검출용 발색형 나노바이오센서를 이용한 독소 검출 방법을 나타낸다.The present invention represents a toxin detection method using a color-type nanobiosensor for detecting toxins.

본 발명의 독소 검출용 발색형 나노바이오센서를 이용한 독소 검출 방법은 독소 검출 방법에 있어서, 독소로서 항원(1)이 부착된 골드 나노파티클인 항원(1)/골드 나노파티클과 상기 항원(1)의 항체가 부착된 라텍스 마이크로파티클인 항체/라텍스 마이크로파티클을 반응시켜 항원-항체 반응에 의해 형성된 항원(1)/골드 나노파티클-항체/라텍스 마이크로파티클 복합체의 색상을 확인하는 단계,The toxin detection method using the chromosome type nanobiosensor for detecting the toxin of the present invention is a toxin detection method, wherein the toxin detection method is an antigen (1) / gold nanoparticle and the antigen (1) which are gold nanoparticles to which an antigen (1) is attached as a toxin. Reacting the antibody / latex microparticles, which are latex microparticles to which the antibody is attached, to check the color of the antigen (1) / gold nanoparticle-antibody / latex microparticle complex formed by the antigen-antibody reaction,

상기 항원-항체 반응 후에 항원(1)/골드 나노파티클의 항원(1) 보다 항체에 대해 친화성이 더 강한 독소인 항원(2)을 첨가하여 생성된 항원(2)-항체/라텍스 마이크로파티클 복합체에 의한 항원(1)/골드 나노파티클-항체/라텍스 마이크로파티클 복합체의 색상변화를 확인하여 식품 독소인 항원(2)를 검출하는 단계를 포함한다.After the antigen-antibody reaction, the antigen (2) -antibody / latex microparticle complex produced by the addition of antigen (2), which is a toxin more affinity for the antibody than antigen (1) / antigen of gold nanoparticles (1) Determining the color change of the antigen (1) / gold nanoparticles-antibody / latex microparticle complex by detecting a food toxin antigen (2).

상기에서 독소는 식품 독소를 나타낸다. 상기에서 "/"는 "/"의 전후의 물질이 결합 및/또는 부착된 것을 의미한다. 일예로 "A/B"의 의미는 A가 B에 결합 및/또는 부착된 것을 의미한다.In the above, toxin refers to food toxin. In the above, "/" means that the material before and after "/" is bonded and / or attached. In one example, "A / B" means that A is bonded and / or attached to B.

상기에서 독소 사용되는 항원(1)은 2,4-Dinitrophenol-bovine serum albumin (DNP-BSA)인 것을 사용할 수 있다.The antigen (1) used as the toxin in the above may be 2,4-Dinitrophenol-bovine serum albumin (DNP-BSA).

상기에서 독소로 사용되는 항원(2)은 2,4-Dinitrophenol-gyicin(DNP-GLY)인 것을 사용할 수 있다.The antigen (2) used as the toxin in the above may be used 2,4-Dinitrophenol-gyicin (DNP-GLY).

상기에서 독소인 항원(1) 및/또는 항원(2)에 대한 항체는 Anti-Dinitrophenol antibody(DNP-antibody)인 것을 사용할 수 있다.The antibody to the antigen (1) and / or antigen (2) that is the toxin in the above may be used as anti-Dinitrophenol antibody (DNP-antibody).

상기에서 항원(1)/골드 나노파티클-항체/라텍스 마이크로파티클 복합체는 비공유결합에 의해 결합될 수 있다.The antigen (1) / gold nanoparticle-antibody / latex microparticle complex can be bound by non-covalent bond.

상기에서 항원(1)/골드 나노파티클-항체/라텍스 마이크로파티클 복합체에 의해 라텍스 마이크로파티클이 적색(red color)을 나타낸다.The latex microparticles show red color by the antigen (1) / gold nanoparticle-antibody / latex microparticle complex.

상기에서 항원(2)-항체/라텍스 마이크로파티클 복합체에 의해 라텍스 마이크로파티클이 흰색(white color)을 나타낸다.The latex microparticles exhibit a white color by the antigen (2) -antibody / latex microparticle complex.

본 발명은 독소로서 항원(1)과 골드 나노파티클이 결합한 결합체가 상기 항원(1)과 후술하는 항원(2)에 대한 항체와 라텍스 마이크로파티클이 결합한 결합체가 반응하여 항원-항체 반응에 의해 형성된 항원(1)/골드 나노파티클-항체/라텍스 마이크로파티클 복합체는 항원-항체 반응에 의해 라텍스 마이크로파티클의 색상이 적색을 나타난 후 독소를 함유하고 있는지 이를 명확히 알기 위해 상기 항체의 항원이며, 상기 항원(1)에 비해 항체와의 결합력이 더 강한 항원(2)을 항원(1)/골드 나노파티클-항체/라텍스 마이크로파티클 복합체에 첨가하면 상기 항원(2)이 항원(1) 보다 항체와의 친화력이 강하므로 항원(2)과 항원(1)/골드 나노파티클의 치환이 일어나 항원(2)-항체/라텍스 마이크로파티클 복합체가 형성된다. 항원(2)의 치환반응이 진행됨에 따라 항원(1)/골드 나노파티클-항체/라텍스 마이크로파티클 복합체의 적색은 항원(2)-항체/라텍스 마이크로파티클 복합체의 흰색으로 점차적으로 변하게 되어 항원(1) 대신 항원(2)으로의 완전한 치환이 이루어지면 항원(2)-항체/라텍스 마이크로파티클 복합체 흰색을 나타나게 되어 이러한 색상 변화에 의해 항원(2)을 검출 할 수 있다.In the present invention, an antigen formed by an antigen-antibody reaction by reacting a conjugate of an antigen (1) and a gold nanoparticle as a toxin reacts with a conjugate of an antibody to the antigen (1) and an antigen (2) described later and a latex microparticle. (1) / gold nanoparticle-antibody / latex microparticle complex is an antigen of the antibody to clearly know whether the color of latex microparticles contains red toxin after antigen-antibody reaction. When antigen (2), which has a stronger binding ability to the antibody than), is added to the antigen (1) / gold nanoparticle-antibody / latex microparticle complex, the antigen (2) has a stronger affinity with the antibody than the antigen (1). Therefore, the substitution of antigen (2) and antigen (1) / gold nanoparticles takes place to form the antigen (2) -antibody / latex microparticle complex. As the substitution reaction of antigen (2) proceeds, the red color of the antigen (1) / gold nanoparticle-antibody / latex microparticle complex gradually changes to the white of the antigen (2) -antibody / latex microparticle complex. When complete substitution with antigen (2) is made instead, the antigen (2) -antibody / latex microparticle complex white appears and the antigen (2) can be detected by this color change.

상기 본 발명에서 골드 나노파티클은 시트레이트(citrate)기를 가진 골드 나노파티클을 사용할 수 있다.Gold nanoparticles in the present invention may be used gold nanoparticles having a citrate (citrate) group.

상기에서 골드 나노파티클은 골드 나노파티클 간의 응집을 막음으로써 입자를 안정화 시키는 방법을 통하여 골드 나노파티클을 제조할 수 있다(Brown et al. 2000; Grabar et al. 1995).Gold nanoparticles in the gold nanoparticles can be produced through the method of stabilizing the particles by preventing the aggregation between the gold nanoparticles (Brown et al. 2000; Grabar et al. 1995).

상기에서 골드 나노파티클은 하기 (1)단계 및 (2)단계에 의해 제조할 수 있는 것을 사용할 수 있다Gold nanoparticles in the above can be used that can be prepared by the following steps (1) and (2).

(1)1∼10%의 하이드로겐 테트라클로로아우레이트(hydrogen tetrachloroaurate) 용액에 밀리-큐 워터(Milli-Q water)를 1:99 내지 99:1의 부피비가 되도록 첨가하여 혼합액을 얻는다. 이러한 혼합은 20∼30℃에서 1∼10분, 바람직하게는 25℃에서 1분 동안 실시할 수 있다. 이때 혼합하는 중에 농도가 10∼50mM인 소디움 시트레이트(sodium citrate) 용액을 상기 혼합액 부피 대비 1∼10%의 양으로 첨가하고, 1∼10분 후에 0.01∼0.1% 소디움 보로하이드라이드(sodium borohydride)를 테트라클로로아우레이트과 밀리-큐 워터(Milli-Q water)가 혼합된 혼합액 부피 대비 1∼10%의 양으로 상기 혼합액에 첨가하여 종자용액을 얻는다. 이 종자용액을(seed solution) 추가적으로 10∼10분, 바람직하게는 5분 동안 저어주고 불투명한 병에 넣은 후 0∼10℃ 이하의 온도, 바람직하게는 4℃에서 보관한 다. (1) Milli-Q water is added to a 1-10% hydrogen tetrachloroaurate solution in a volume ratio of 1:99 to 99: 1 to obtain a mixed solution. Such mixing may be carried out at 20 to 30 ° C. for 1 to 10 minutes, preferably at 25 ° C. for 1 minute. At this time, a sodium citrate solution having a concentration of 10 to 50 mM was added in an amount of 1 to 10% based on the volume of the mixed solution, and 0.01 to 0.1% sodium borohydride after 1 to 10 minutes during mixing. Is added to the mixed solution in an amount of 1 to 10% based on the volume of the mixed liquid mixed with tetrachloroaurate and Milli-Q water to obtain a seed solution. This seed solution is stirred for an additional 10-10 minutes, preferably 5 minutes, placed in an opaque bottle and stored at a temperature of 0-10 ° C. or lower, preferably 4 ° C.

(2)0.01∼0.1%(w/v) HAuCl4 용액 100부피%에 대하여 상기 (1)단계에서 얻은 종자용액 1∼10부피%와 농도가 10∼50mM인 소디움 시트레이트(sodium citrate) 용액 1∼10부피%를 섞어주었다. 섞어주는 동안, 이 혼합액을 10∼30분 동안 90∼110℃에서, 바람직하게는 15분 동안 100℃에서 끓인 후 20∼30℃까지, 바람직하게는 25℃까지 냉각한 후 10∼30분 동안 식혀서 보라색을 띠는 시트레이트(citrate)기를 가진 골드 나노파티클을 제조하였다.(2) Sodium citrate solution 1 containing 1 to 10% by volume of the seed solution obtained in step (1) and a concentration of 10 to 50 mM with respect to 100% by volume of 0.01 to 0.1% (w / v) HAuCl 4 solution. 10 volume% was mixed. During mixing, the mixture is boiled at 90 to 110 ° C. for 10 to 30 minutes, preferably at 100 ° C. for 15 minutes, and then cooled to 20 to 30 ° C., preferably to 25 ° C., and then cooled for 10 to 30 minutes. Gold nanoparticles with purple citrate groups were prepared.

상기에서 항원(1)과 골드 나노파티클을 결합시킨 항원(1)/골드 나노파티클 결합체를 사용할 수 있다.The antigen (1) / gold nanoparticle conjugate that combines the antigen (1) and gold nanoparticles in the above can be used.

상기에서 항원(1)과 골드 나노파티클을 결합시 항원(1)을 골드 나노파티클의 표면에 부착시킨 항원/골드 나노파티클 결합체를 사용할 수 있다.When the antigen (1) and the gold nanoparticles are combined in the above, the antigen / gold nanoparticle conjugate in which the antigen (1) is attached to the surface of the gold nanoparticles can be used.

독소로서 DNP-아날로그(2,4-Dinitrophenol analogue)를 상기에서 얻은 골드 나노파티클에 부착시킬 수 있다(Park et al., 2003a; Park et al., 2003b). As a toxin, DNP-analog (2,4-Dinitrophenol analogue) can be attached to the gold nanoparticles obtained above (Park et al., 2003a; Park et al., 2003b).

독소로서 DNP-아날로그(2,4-Dinitrophenol analogue)를 상기에서 얻은 골드 나노파티클에 하기의 방법을 이용하여 부착시킬 수 있다.DNP-analog (2,4-Dinitrophenol analogue) as a toxin can be attached to the gold nanoparticles obtained above using the following method.

골드 나노파티클의 공유결합 부위를 활성화하기 위하여 1∼10%(v/v) 글루타알데히드/밀리-큐 원터(glutaraldehyde/Milli-Q water)를 글루타알데히드/밀리-큐 원터에 대해 부피가 1∼5배인 시트레이트기를 가진 골드 나노파티클 용액에 한 방 울씩 떨어드려서 첨가하여 혼합액을 얻는다. 그런 다음 이 혼합액을 20∼30℃에서 1∼3시간, 바람직하게는 25℃에서 2시간 동안 교반한다. 2,4-Dinitrophenol-bovine serum albumin(DNP-BSA, Molecular Probes, Eugene, OR)은 DNP 아날로그 역할을 하는데 이는 독소인 DNP 아날로그 항원이 항체에 대하여 작은 친화력 때문에 선택된다. 보레이트(Borate) 버퍼(pH 9∼10) 하에 있는 100∼300㎕/mL DNP-BSA 용액, 바람직하게는 200㎕/mL DNP-BSA 용액을 상기의 골드 나노파티클 용액에 첨가해준 후, 이 혼합액을 20∼30℃에서 1∼3시간 동안, 바람직하게는 25℃에서 2시간 동안 교반하여 DNP-BSA/골드 나노파티클 복합체를 제조하였다. 이때 상기의 골드 나노파티클 용액 100부피%에 대하여 100∼300㎕/mL DNP-BSA 용액 50∼80부피%를 첨가할 수 있다.In order to activate the covalent site of gold nanoparticles, 1-10% (v / v) glutaraldehyde / Milli-Q water was added at a volume of 1 to glutaaldehyde / milli-Q water. It is added dropwise dropwise to a gold nanoparticle solution having a citrate group of ˜5 times to obtain a mixed solution. Then, the mixed solution is stirred at 20 to 30 ° C. for 1 to 3 hours, preferably at 25 ° C. for 2 hours. 2,4-Dinitrophenol-bovine serum albumin (DNP-BSA, Molecular Probes, Eugene, OR) acts as a DNP analog, because the toxin DNP analog antigen is selected because of its small affinity for antibodies. 100-300 μl / mL DNP-BSA solution, preferably 200 μl / mL DNP-BSA solution, in borate buffer (pH 9-10) was added to the gold nanoparticle solution, and then the mixture was DNP-BSA / gold nanoparticle complexes were prepared by stirring at 20-30 ° C. for 1-3 hours, preferably at 25 ° C. for 2 hours. At this time, 50 to 80% by volume of 100 to 300 µl / mL DNP-BSA solution may be added to 100% by volume of gold nanoparticle solution.

DNP-BSA가 결합된 골드 나노파티클 용액 50㎕에 대하여 항체/라텍스 마이크로파티클 분산액 0.05∼0.5mL를 첨가하고 20∼40분 후에 원심분리기에서 1000∼10,000rpm에서 5분∼30분 동안 바람직하게는 5000rpm으로 10분 동안 원심분리한 후 펠렛을 수확하였다. 이 과정에 의해 결합되지 않은 DNP-BSA/골드 나노파티클을 제거하고, DNP 항체/라텍스 마이크로파티클과 DNP/골드 나노파티클의 비공유 복합체를 제조할 수 있다.To 50 μl of DNP-BSA bound gold nanoparticle solution, add 0.05 to 0.5 mL of the antibody / latex microparticle dispersion and after 20 to 40 minutes in a centrifuge for 5 to 30 minutes at 1000 to 10,000 rpm, preferably 5000 rpm. The pellet was harvested after centrifugation for 10 minutes. By this procedure, unbound DNP-BSA / gold nanoparticles can be removed, and a non-covalent complex of DNP antibody / latex microparticles and DNP / gold nanoparticles can be prepared.

검출하고자 하는 모델 독소, 일예로 DNP-glycin(DNP-GLY, MP biomedicals, Inc., Solon, OH)이 나노바이오센서 제작 효율성을 위해 사용할 수 있다. 0 - 50 mg/mL 농도의 DNP-GLY 용액 500㎕에 대하여 DNP 항체/라텍스 마이크로파티클과 DNP-BSA/골드 나노파티클 복합체 용액 0.1∼1.0mL과 섞어주었다. 1분 후에, DNP-GLY와 DNP-BSA 간의 치환 정도를 찾기 위해서 1000∼3000rpm에서 5∼10분 동안 바람직하게는 2000rpm에서 10분간 원심분리 하였다. DNP-GLY와 DNP-BSA/골드 나노파티클 사이의 치환 정도를 분석하기 위하여 원심분리 후 얻은 상징액의 흡광도를 자외선 스텍트로포토메터(UV spectrophotometer)를 이용하여 측정할 수 있으며, 일예로 0.8mL의 상징액을 200~800nm 구간의 파장에서 측정할 수 있다.The model toxin to be detected, for example DNP-glycin (DNP-GLY, MP biomedicals, Inc., Solon, OH) can be used for nanobiosensor fabrication efficiency. 500 μl of DNP-GLY solution at a concentration of 0-50 mg / mL was mixed with 0.1-1.0 mL of DNP antibody / latex microparticles and DNP-BSA / gold nanoparticle complex solution. After 1 minute, to find the degree of substitution between DNP-GLY and DNP-BSA, centrifugation was carried out for 5 to 10 minutes at 1000 to 3000 rpm, preferably at 2000 rpm for 10 minutes. In order to analyze the degree of substitution between DNP-GLY and DNP-BSA / gold nanoparticles, the absorbance of the supernatant obtained after centrifugation can be measured using an ultraviolet spectrophotometer. Supernatant can be measured at a wavelength in the 200-800nm range.

본 발명의 총괄적인 접근은 라텍스 마이크로파티클에 골드 나노파티클이 접합될 때 눈에 보이는 색깔의 변화를 이용한다는 것이다. 색을 측정할 수 있는 발색형 나노바이오센서는 지시의 역할을 하는 골드 나노파티클과 본체의 역할을 하는 라텍스 마이크로파티클을 이용하여 개발되었다. 본 발명에서는 골드 나노파티클을 지시자로 선택하였는데, 그 이유는 골드 나노파티클에 다양한 기능적인 리간드를 붙일 수가 있고, 다양한 결합을 가진 복합체를 형성 할 수 있기 때문이다. 골드 나노파티클을 이용하는 나노기술은 실시간 검출, 높은 민감도, 빠른 검출 속도, 낮은 샘플량 같은 분석적 요구를 해결할 수 있는 잠재성을 가진다. 골드 나노파티클은 나노농도 범위 정도의 미세한 양을 민감하게 검출할 수 있는 특징이 있다. (Jin et al., 2003) 라텍스 마이크로파티클은 시각적으로 흰색이다. 골드 나노파티클이 라텍스 마이크로파티클의 수용체에 결합될 때 라텍스 마이크로파티클은 색깔이 변한다. 흰색의 라텍스 마이크로파티클은 골드 나노파티클들과 비공유결합에 의해 결합될 때 붉은색을 띠게 된다. The overall approach of the present invention is to take advantage of the visible color change when the gold nanoparticles are bonded to the latex microparticles. Color-producing nanobiosensors that can measure color have been developed using gold nanoparticles that act as indicators and latex microparticles that act as bodies. In the present invention, gold nanoparticles were selected as indicators, because gold nanoparticles can be attached to various functional ligands, and complexes having various bonds can be formed. Nanotechnology using gold nanoparticles has the potential to address analytical needs such as real-time detection, high sensitivity, high detection rates and low sample volume. Gold nanoparticles are characterized by sensitive detection of minute amounts in the nanoconcentration range. (Jin et al., 2003) Latex microparticles are visually white. The latex microparticles change color when the gold nanoparticles bind to the receptors of the latex microparticles. White latex microparticles become red when combined with gold nanoparticles by non-covalent bonds.

항체와 결합할 수 있도록 만들어진 골드 나노파티클은 표시물-분석물 치환반응에서 사용될 수 있는 잠재성을 가진다. 본 발명은 독소 검출을 위하여 표시물-분석물 치환반응을 추구한다. 항체와의 결합력에서 검출하고자 하는 독소의 친화력은 아날로그/골드 나노파티클 복합체 보다 더 좋기 때문에, 독소는 아날로그/골드 나노파티클을 대체하고, 항체의 결합 부위에 붙게 된다. 도 1은 아날로그/골드 나노파티클과 독소분자 사이의 발색형 치환을 보여준다. 색깔의 변화는 밝은 빨간색에서 흰색으로 그림에 표시되었다. 중간 분홍색은 오염의 존재를 보여주지만 일부의 아날로그/골드 나노파티클만이 치환된 상태이다. 본 발명의 나노바이오시스템에 있어서 DNP-BSA/골드 나노파티클은 항원-항체 결합을 통하여 DNP 항체/라텍스 마이크로파티클과 결합하게 된다. 그래서 라텍스 마이크로파티클의 결합 부위에 비공유 결합으로 붙은 골드 나노파티클은 분홍빛 붉은색으로 나타났다. 검출하고자 하는 독소 분자가 시스템 안에서 존재하게 되면 아날로그/골드 나노파티클 복합체와 binding site에서 경쟁하게 된다. 독소분자들이 모든 골드 나노파티클을 치환하게 되면 라텍스는 흰색을 되찾게 된다. 본 발명의 발색형 나노바이오센서에서 색깔 변화 정도는 현재의 오염된 정도와 일치한다. 그래서 모델 독소, GNP-GLY는 발색형 골드 나노파티클/라텍스 마이크로파티클에 기반을 둔 시스템을 이용하여 검출되고 정량될 수 있다. 도 2는 독소 검출을 위한 본 발명의 발색형 나노바이오센서의 도식적인 공정도를 보여준다.  Gold nanoparticles made to bind antibodies have the potential to be used in indicator-analyte substitution reactions. The present invention seeks for indicator-analyte substitution reactions for toxin detection. Since the affinity of the toxin to be detected in the binding force with the antibody is better than that of the analog / gold nanoparticle complex, the toxin replaces the analog / gold nanoparticle and attaches to the binding site of the antibody. Figure 1 shows the chromogenic substitution between analog / gold nanoparticles and toxin molecules. The color change is shown in the picture from bright red to white. Medium pink shows the presence of contamination but only some analog / gold nanoparticles are substituted. In the nanobiosystem of the present invention, DNP-BSA / gold nanoparticles are bound to DNP antibody / latex microparticles through antigen-antibody binding. Thus, the gold nanoparticles attached non-covalently to the binding sites of the latex microparticles appeared pinkish red. When the toxin molecule to be detected exists in the system, it competes at the binding site with the analog / gold nanoparticle complex. When the toxin molecules replace all the gold nanoparticles, the latex returns to white. The degree of color change in the chromophoric nanobiosensor of the present invention is consistent with the degree of contamination present. Thus the model toxin, GNP-GLY, can be detected and quantified using a system based on chromogenic gold nanoparticles / latex microparticles. Figure 2 shows a schematic process diagram of the chromophoric nanobiosensor of the present invention for toxin detection.

이하 본 발명의 내용을 실시예 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그 러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Test Examples. However, these are intended to explain the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited thereto.

<제조예 1> 시트레이트(Citrate) 기를 가진 골드 나노파티클의 제조Preparation Example 1 Preparation of Gold Nanoparticles Having a Citrate Group

골드 나노파티클 간의 응집을 막음으로써 입자를 안정화 시키는 방법을 통하여 골드 나노파티클을 제조하였다(Brown et al. 2000; Grabar et al. 1995). 1%의 하이드로겐 테트라클로로아우레이트(hydrogen tetrachloroaurate) 용액 1ml에 90mL의 밀리-큐 워터(Milli-Q water)를 첨가하여 25℃에서 1분 동안 혼합하는다. 혼합하는 중에 2.0mL의 38.8mM의 소디움 시트레이트(sodium citrate) 용액을 첨가하고 1분 후에 0.075% 소디움 보로하이드라이드(sodium borohydride) 1mL를 38.8mM 소디움 시트레이트에 첨가하여 종자용액을 얻는다. 이 종자용액을(seed solution) 추가적으로 5분 저어주고 불투명한 병에 넣은 후 4℃에서 보관하였다.Gold nanoparticles were prepared by stabilizing the particles by preventing aggregation between the gold nanoparticles (Brown et al. 2000; Grabar et al. 1995). 90 ml of Milli-Q water is added to 1 ml of 1% hydrogen tetrachloroaurate solution and mixed at 25 ° C. for 1 minute. During mixing, 2.0 mL of 38.8 mM sodium citrate solution is added and after 1 minute 1 mL of 0.075% sodium borohydride is added to 38.8 mM sodium citrate to obtain a seed solution. This seed solution was stirred for an additional 5 minutes and placed in an opaque bottle and stored at 4 ° C.

0.01%(w/v) HAuCl4 용액 100mL에 종자용액 3mL와 38.8mM 소디움 시트레이트(sodium citrate) 용액 7mL을 섞어주었다. 섞어주는 동안, 이 혼합액을 15분 동안 끓인 후 25℃까지 냉각한 후 10분 동안 식혀서 보라색을 띠는 시트레이트(citrate)기를 가진 골드 나노파티클을 제조하였다.To 100 mL of 0.01% (w / v) HAuCl 4 solution, 3 mL of the seed solution and 7 mL of 38.8 mM sodium citrate solution were mixed. During mixing, the mixture was boiled for 15 minutes, cooled to 25 ° C., cooled for 10 minutes, and gold nanoparticles having a citrate group having a purple color were prepared.

(1)골드 나노파티클의 크기와 제타-포텐셜(zeta-potential) 측정(1) Size and zeta-potential measurement of gold nanoparticles

상기에서 얻은 골드 나노파티클의 크기와 제타-포텐셜(zeta-potential) 특성 은 파티클 분석 장치(90Plus+Zetaplus, Brookhaven Istruments Corp., Holtsville, NY)를 사용해 분석했다. 골드 나노파티클의 분산도는 초음파 수조 (Bransonic 1510, Branson Ultrasonic Corp., Danbury, CT)에서 5분 동안 초음파 처리를 한 후, 25 ℃에서 30분 동안 자석 교반기에서 교반하였다. 골드 나노파티클의 크기와 zeta-potential 측정은 파티클 분석 장치의 분산각 90도 조건, 25℃에서 분석되었다. 측정은 각각의 샘플마다 3번씩 반복하였다.The size and zeta-potential properties of the gold nanoparticles obtained above were analyzed using a particle analysis device (90Plus + Zetaplus, Brookhaven Istruments Corp., Holtsville, NY). The dispersion of gold nanoparticles was sonicated for 5 minutes in an ultrasonic bath (Bransonic 1510, Branson Ultrasonic Corp., Danbury, CT) and then stirred in a magnetic stirrer for 30 minutes at 25 ℃. The size and zeta-potential measurements of gold nanoparticles were analyzed at 25 ° C under 90 ° dispersion angle of the particle analyzer. The measurement was repeated three times for each sample.

(2)골드 나노파티클의 광학 측정(2) Optical measurement of gold nanoparticles

골드 나노파티클은 자외선-가시광선 스펙트로포토메터(UV-visible spectrophotometer, Multispec-1510 Spectrophotometer, Shimadzu, Japan)을 사용하여 200nm 부터 800nm 사이의 파장에서 골드 나노파티클의 스펙트럼을 측정할 수 있다. 광학 측정을 위한 샘플 조제 방법은 파티클 크기 측정과 같다. 큐벳의 효과를 제거하기위해, 매번 측정 후 같은 큐벳을 Milli-Q water로 세척하여 사용하였다.Gold nanoparticles can be measured using a UV-visible spectrophotometer (Multispec-1510 Spectrophotometer, Shimadzu, Japan) to measure the spectrum of gold nanoparticles at wavelengths between 200 nm and 800 nm. Sample preparation methods for optical measurements are the same as particle size measurements. To eliminate the effect of the cuvette, the same cuvette was washed with Milli-Q water after each measurement.

(3)Citrate 기를 가진 골드 나노파티클의 특성(3) Properties of Gold Nanoparticles with Citrate Group

골드 나노파티클은 골드 종자로부터 입자 성장 과정을 통해 만들어 졌다. 첫째, 종자 골드 나노파티클은 citrate를 사용해서 HAuCl4의 환원에 의해 만들어 진다. 그 후, 존재하는 골드 종자들은 추가된 citrate와 골드 이온들의 혼합에 의해 서 성장하게 된다. 골드 이온이 작고 정해진 크기로 만들어 지기 때문에, 원하는 크기로 파티클을 성장시킬 수 있다. 파티클의 크기는 골드 종자의 양과 citrate 양을 변화 시켜서 조절할 수 있다. (Brown et al., 2000)Gold nanoparticles were made from the process of grain growth from gold seeds. First, seed gold nanoparticles are produced by reduction of HAuCl 4 using citrate. Thereafter, the existing gold seeds are grown by mixing the added citrate and gold ions. Because gold ions are small and sized, you can grow particles to the size you want. The size of the particles can be adjusted by varying the amount of gold seeds and the amount of citrate. (Brown et al., 2000)

골드 나노파티클의 물리적 특성은 파티클 분석기와 UV-visible spectrophotometer를 통해 분석되었다. 최대 흡광도가 나타나는 파장, 평균 파티클 지름, zeta-potential의 3개의 요소들은 골드 나노파티클의 특성을 나타내는데 이용되었다. citrate 안정화에 의해 만들어진 골드 나노파티클의 물리적 특성은 표 1에 나타나 있다. UV-visible spectrophotometer에 의행 측정된 광학 스펙트럼의 최대 흡수 파장은 530 nm 였다. 이 결과는 골드 나노파티클의 특성에 관해서 예전에 보고되었던 결과들과 일치한다. (Brown et al., 2000; Nath and Chikoti, 2002; Nath and Hikoti, 2004a) 골드 나노파티클의 크기는 약 50nm 였다. 본 발명에서는 충분한 양의 독소 아날로그가 골드 나노파티클에 부착될 수 있도록 골드 나노파티클의 크기를 50 nm로 만들기 위해 노력하였다. 골드 나노파티클의 크기는 위에서 언급한대로 골드 종자와 citrate 양의 조절로써 제어할 수 있었다. 골드 나노파티클의 평균 zeta-potential은 - 26±7 mV 였다. BSA는 negative zeta-potential에서 골드 나노파티클 표면에 결합을 잘하는 것으로 알려져 있다. (Brewer et al., 2005)  The physical properties of gold nanoparticles were analyzed by particle analyzer and UV-visible spectrophotometer. Three elements, the maximum absorbance wavelength, the average particle diameter, and the zeta-potential, were used to characterize the gold nanoparticles. The physical properties of gold nanoparticles made by citrate stabilization are shown in Table 1. The maximum absorption wavelength of the measured optical spectrum by UV-visible spectrophotometer was 530 nm. This result is consistent with previously reported results regarding the properties of gold nanoparticles. (Brown et al., 2000; Nath and Chikoti, 2002; Nath and Hikoti, 2004a) Gold nanoparticles were about 50 nm in size. In the present invention, efforts have been made to make the size of the gold nanoparticles 50 nm so that a sufficient amount of toxin analogs can be attached to the gold nanoparticles. The size of the gold nanoparticles can be controlled by controlling the amount of gold seed and citrate as mentioned above. The mean zeta-potential of gold nanoparticles was -26 ± 7 mV. BSA is known to bind well to gold nanoparticle surfaces in negative zeta-potential. (Brewer et al., 2005)

<제조예 2>골드 나노파티클에 독소 아날로그의 고정화Preparation Example 2 Immobilization of Toxin Analog in Gold Nanoparticles

독소로서 DNP-아날로그를 상기 제조예 1에서 얻은 골드 나노파티클에 부착시 켰다(Park et al., 2003a; Park et al., 2003b). 골드 나노파티클의 공유결합 부위를 활성화하기 위하여 5% (v/v) 글루타알데히드/밀리-큐 원터(glutaraldehyde/Milli-Q water) 2mL를 시트레이트기를 가진 골드 나노파티클 용액 4mL에 한 방울씩 떨어드려서 첨가한 후 혼합액을 25℃에서 2시간 동안 교반하였다. 2,4-Dinitrophenol-bovine serum albumin(DNP-BSA, Molecular Probes, Eugene, OR)은 DNP 아날로그 역할을 하는데 항체에 대하여 작은 친화력 때문에 선택되었다. 보레이트(Borate) 버퍼(pH 9.5) 하에 있는 200㎕/mL DNP-BSA 용액 4mL을 위의 골드 나노파티클 용액에 첨가해준 후, 25 ℃에서 2시간 동안 교반하여 DNP-BSA/골드 나노파티클 복합체를 제조하였다.DNP-analogue was attached to the gold nanoparticles obtained in Preparation Example 1 as a toxin (Park et al., 2003a; Park et al., 2003b). To activate the covalent site of gold nanoparticles, 2 mL of 5% (v / v) glutaraldehyde / Milli-Q water was dropped dropwise into 4 mL of the gold nanoparticle solution containing citrate. After the addition, the mixture was stirred at 25 ° C. for 2 hours. 2,4-Dinitrophenol-bovine serum albumin (DNP-BSA, Molecular Probes, Eugene, OR) acts as a DNP analog and was chosen because of its small affinity for antibodies. 4 mL of 200 μl / mL DNP-BSA solution in borate buffer (pH 9.5) was added to the gold nanoparticle solution, followed by stirring at 25 ° C. for 2 hours to prepare a DNP-BSA / gold nanoparticle complex. It was.

<제조예 3> 라텍스 마이크로파티클에 항체의 고정화Preparation Example 3 Immobilization of Antibody to Latex Microparticles

아미노기가 유도되어 있는 라텍스 마이크로파티클 분산액(Polybead amino Microsphere, 3.00㎛, Polysciences Inc., Warrington, PA) 50㎕를 각각의 에펜돌프 튜브로 채취하였다. 5% (v/v) glutaraldehyde/Milli-Q water 용액 200㎕를 라텍스 분산액에 첨가하고, 라텍스 마이크로파티클 위에 아미노 그룹의 활성을 위해 2시간 동안 분당 60회씩 흔들어 주었다. DNP 항체 (goat, 1mg/mL, Biomeda Corp., Foster City,CA)를 0.15M NaCl 과 0.002% NaN3를 가진 0.025M borate 버퍼에 희석하여 100㎕/mL의 농도를 갖도록 하였다. 위 용액의 pH를 1M HCl를 사용하여 8.0으로 조절하였다. 라텍스 마이크로파티클이 들어 있는 에펜돌프 튜브에 100㎕/mL DNP 항체 용액 500㎕를 첨가하고, 튜브를 2시간 동안 분당 60회씩 흔들어서 라텍스 마이크로파티클에 DNP 항체를 고정화시켰다. 50 [mu] l of latex microparticle dispersions (Polybead amino Microsphere, 3.00 [mu] m, Polysciences Inc., Warrington, PA) inducing amino groups were collected in each eppendorf tube. 200 μl of a 5% (v / v) glutaraldehyde / Milli-Q water solution was added to the latex dispersion, and shaken 60 times per minute for 2 hours for the activation of amino groups on the latex microparticles. DNP antibody (goat, 1mg / mL, Biomeda Corp., Foster City, CA) was diluted in 0.025M borate buffer with 0.15M NaCl and 0.002% NaN 3 to have a concentration of 100µl / mL. The pH of the gastric solution was adjusted to 8.0 using 1M HCl. 500 μl of 100 μl / mL DNP antibody solution was added to the eppendorf tube containing the latex microparticles, and the tube was shaken 60 times per minute for 2 hours to immobilize the DNP antibody on the latex microparticles.

결합으로 만들어진 라텍스 마이크로파티클/DNP 항체 복합체는 14000 rpm에서 10분 동안 원심분리 후 수확되었다. 펠렛은 1 mL의 phosphate buffered saline (PBS, pH 7.4, Fisher Scientific, Inc, Pittsburgh, PA)에 재분산 되었다. 그리고 느슨하게 결합된 물질을 제거하기 위해 초음파 수조에서 10분 동안 처리를 해주었다. 깨끗해진 파티클은 원심분리기에서 14000rpm에서 10분 동안 다시 원심분리를 한 후, 펠렛은 PBS 0.1mL을 사용해서 다시 분산되었다.  The latex microparticle / DNP antibody complexes made with binding were harvested after centrifugation at 14000 rpm for 10 minutes. The pellet was redispersed in 1 mL of phosphate buffered saline (PBS, pH 7.4, Fisher Scientific, Inc, Pittsburgh, PA). The treatment was then performed for 10 minutes in an ultrasonic bath to remove loosely bound material. The cleaned particles were centrifuged again at 14000 rpm for 10 minutes in a centrifuge, and the pellet was dispersed again using 0.1 mL of PBS.

(2)공초점 레이저 주사 현미경(Confocal laser scanning microscopy)(2) Confocal laser scanning microscopy

인버티드 카메라(Inverted camera)(Eclipse TE300, Nikon Inc., Japan)를 부착한 공초점 레이저 주사 현미경(MRC-1024, Bio-Rad Inc., Hercules, CA)은 라텍스 마이크로파티클, 항체, 독소 아날로그 사이에 결합을 입증하는데 사용되었다. 488nm, 568nm, 647nm에서 크립톤/아르곤 레이저는 여자되고 60배율의 오일쌍 차동간섭 대물렌즈를 통해 맺힌 이미지가 522±17,605±16, 680±16nm에서 수집되어 형상화되었다.Confocal laser scanning microscope (MRC-1024, Bio-Rad Inc., Hercules, Calif.) With an inverted camera (Eclipse TE300, Nikon Inc., Japan) attaches between latex microparticles, antibodies, and toxin analogues. Was used to demonstrate binding. At 488 nm, 568 nm, and 647 nm, the krypton / argon laser was excited and images captured through a 60-fold oil-pair differential interference objective were collected and imaged at 522 ± 17,605 ± 16 and 680 ± 16nm.

현미경 슬라이드 마련을 위하여, 라텍스 마이크로파티클이나 이들의 항체 및 아날로그와의 복합체를 슬라이드 글라스(Fisher Scientific Inc., Pittsburgh, PA) 위에 올린 후, 염색약 Rhodamine B (0.05%, laser grade 99+%, excitation 540nm; emission 625nm, ACROS Organics, New Jersey) 용액을 첨가해서 이미징하는 동안 쉽게 관찰 할 수 있도록 하였다. 커버 슬립을 슬라이드 글라스 위에 덮은 후에 견본 슬라이드를 현미경에서 관찰하였다.For the preparation of microscope slides, latex microparticles or their complexes with antibodies and analogs were placed on a slide glass (Fisher Scientific Inc., Pittsburgh, PA), followed by dye Rhodamine B (0.05%, laser grade 99 +%, excitation 540 nm). (emission 625 nm, ACROS Organics, New Jersey) solution was added for easy observation during imaging. The sample slide was observed under the microscope after the cover slip was covered on the slide glass.

<실시예 1> 항체/라텍스 마이크로파티클과 독소 아날로그/골드 나노파티클 간의 비공유 부착Example 1 Non-Covalent Attachment Between Antibody / Latex Microparticles and Toxin Analog / Gold Nanoparticles

DNP-BSA가 결합된 골드 나노파티클 용액 50㎕에 재 분산된 항체/라텍스 마이크로파티클 분산액 0.1mL를 첨가하였다. 30분 후에 원심분리기에서 5000rpm으로 10분 동안 원심분리한 후 펠렛을 수확하였다. 이 과정은 결합되지 않은 DNP-BSA/골드 나노파티클을 제거하고, DNP 항체/라텍스 마이크로파티클과 DNP/골드 나노파티클의 비공유 복합체를 제조하였다.To 50 μl of DNP-BSA bound gold nanoparticle solution was added 0.1 mL of the redispersed antibody / latex microparticle dispersion. After 30 minutes, pellets were harvested after centrifugation at 5000 rpm for 10 minutes. This procedure removes unbound DNP-BSA / gold nanoparticles and prepared a non-covalent complex of DNP antibody / latex microparticles and DNP / gold nanoparticles.

모델 독소, DNP-glycin(DNP-GLY, MP biomedicals, Inc., Solon, OH)이 나노바이오센서 제작 효율성 발명에 사용되었다. 0-5mg/mL, 바람직하게는 0.1-5mg/mL 농도의 DNP-GLY 용액 500㎕을 DNP 항체/라텍스 마이크로파티클과 DNP-BSA/골드 나노파티클 복합체 용액 0.7mL과 섞어주었다. 1분 후에, DNP-GLY와 DNP-BSA 간의 치환 정도를 찾기 위해서 2000rpm에서 10분간 원심분리 하였다. DNP-GLY와 DNP-BSA/골드 나노파티클 사이의 치환 정도를 분석하기 위하여 원심분리 후 얻은 상징액의 흡광도를 자외선 스텍트로포토메터(UV spectrophotometer)를 이용하여 측정하였다. 0.8mL의 상징액을 200~800nm 구간의 파장에서 측정하였다.A model toxin, DNP-glycin (DNP-GLY, MP biomedicals, Inc., Solon, OH) was used to invent nanobiosensor fabrication efficiency. 500 μl of a DNP-GLY solution at a concentration of 0-5 mg / mL, preferably 0.1-5 mg / mL, was mixed with 0.7 mL of DNP antibody / latex microparticles and 0.7 mL of DNP-BSA / gold nanoparticle complexes. After 1 minute, centrifugation was performed at 2000 rpm for 10 minutes to find the degree of substitution between DNP-GLY and DNP-BSA. In order to analyze the degree of substitution between DNP-GLY and DNP-BSA / gold nanoparticles, the absorbance of the supernatant obtained after centrifugation was measured using an ultraviolet spectrophotometer. 0.8 mL of the supernatant was measured at a wavelength ranging from 200 to 800 nm.

<실험예> Experimental Example

(1) 독소유사물질에서 골드 나노파티클의 기능화(1) Functionalization of Gold Nanoparticles from Toxin-like Substances

아날로그인 DNP-BSA는 citrate 기가 있는 골드 나노파티클과 부착될 수 있었다. DNP 항체에서 DNP-BSA는 모델 독소인 DNP-GLY보다 더 적은 친화력을 가진다. (Park et al., 2003a; Park et al., 2003b). 그래서, DNP-BSA는 항원-항체 결합력을 이용하여 약하게 항체와 결합할 수 있지만, DNP 항체의 반응부위에서 강한 친화력을 가지는 DNP-GLY에 의해 치환된다. 이 치환기작은 본 발명의 발색형 바이오센서의 색이 분홍빛 빨강에서 흰색으로 변하는 현상을 유발하게 한다. The analog DNP-BSA could be attached to gold nanoparticles with citrate groups. In DNP antibodies, DNP-BSA has less affinity than the model toxin DNP-GLY. (Park et al., 2003a; Park et al., 2003b). Thus, DNP-BSA can bind weakly to the antibody using antigen-antibody binding ability, but is substituted by DNP-GLY having a strong affinity at the reaction site of the DNP antibody. This substitution mechanism causes the color of the color biosensor of the present invention to change from pinkish red to white.

본 발명에서는 어느 정도로 DNP-SBA가 골드 나노파티클 표면에 잘 부착될 수 있는지 평가되었다. 평균 파티클 직경과 zeta-potential의 변수는 부착되는 정도를 입증하는데 이용되었다. citrate 기를 가진 골드 나노파티클 및 DNP-BSA/골드 나노파티클의 물리적 특성은 표 1에 나타나있다. DNP-BSA/골드 나노파티클 복합체의 직경은 골드 나노파티클 49±11nm로 부터 결합 후에 88±1nm로 증가되었다. pH7.4 PBS 버퍼에서 골드 나노파티클의 zeta potential은 -26±7mV인 반면에, DNP-BSA/골드 나노파티클 복합체의 zeta potential은 -26±6mv 였다. 골드 나노파티클 표면의 zeta-potential은 독소 아날로그가 붙기 전 후에 큰 변화가 없었다.In the present invention, it was evaluated to what extent DNP-SBA can be attached to the surface of gold nanoparticles well. Variables of average particle diameter and zeta-potential were used to verify the degree of adhesion. The physical properties of gold nanoparticles with citrate groups and DNP-BSA / gold nanoparticles are shown in Table 1. The diameter of the DNP-BSA / gold nanoparticle composite increased from 49 ± 11 nm of gold nanoparticles to 88 ± 1 nm after binding. The zeta potential of gold nanoparticles in pH7.4 PBS buffer was -26 ± 7mV, while the zeta potential of DNP-BSA / gold nanoparticle complex was -26 ± 6mv. The zeta-potential on the surface of gold nanoparticles did not change much before and after the toxin analog was attached.

BSA와 citrate 기를 가진 골드 나노파티클의 결합 기작에서는 아직 잘 입증되지 않았지만 지금까지 알려진 바로는 BSA와 citrate 기를 가진 골드나노 파티클 사이에 정전기적 기작에 의해 결합된 것으로 알려져 있다. 본 발명의 실험에서 증명된 것처럼 BSA는 음전하를 띈 골드 나노파티클과 쉽게 결합하였다. 그러나 BSA와 골드 나노파티클 모두 pH 7-9에서 음전하를 띤다는 사실은 이러한 정정기적 결합과 는 상충된다. BSA와 골드 나노파티클의 모든 zeta-potential 값은 이 pH 범위에서 모두 음전하이다. Lysine 같은 양전하 아미노산도 골드 나노파티클의 음전하의 표면과 정전지적 인력을 가질 수 있다. (Brewer et al., 2005)Although not yet well demonstrated in the binding mechanism of gold nanoparticles having BSA and citrate groups, it is known that the electrostatic mechanisms are known to bond between BSA and gold nanoparticles having citrate groups. As demonstrated in the experiments of the present invention, BSA readily combined with negatively charged gold nanoparticles. However, the fact that both BSA and gold nanoparticles are negatively charged at pH 7-9 is in conflict with these static bonds. All zeta-potential values of BSA and gold nanoparticles are all negatively charged in this pH range. Positively charged amino acids, such as Lysine, can also have the negatively charged surface and electrostatic attraction of gold nanoparticles. (Brewer et al., 2005)

표 1. Table 1.

평균 입자 크기(nm)Average particle size (nm) 제타-포텐셜(zeta-potential)Zeta-potential 최대 흡착에서의 파장(nm)Wavelength at maximum adsorption (nm) 골드 나노파티클Gold nanoparticles 49±1149 ± 11 -26±7-26 ± 7 530530 Anti-DNP와 골드 나노파티클 결합체Anti-DNP and Gold Nanoparticle Complex 88±188 ± 1 -26±6-26 ± 6 --

(2) 라텍스 마이크로파티클에 항체의 고정(2) Fixation of Antibody to Latex Microparticles

DNP 항체는 라텍스 마이크로파티클 표면에 고정될 수 있었다. 라텍스 마이크로파티클은 바깥 표면에 아민기를 가지고 있었다. 연결제로서 이용된 glutaraldehyde는 라텍스의 아미노그룹을 활성시켜 다른 단백질들이 마이크로파티클에 결합될 수 있도록 유도하였다. Glutaradehyde의 수용액은 단백질의 lisinyl 기를 반응시켜 단백질을 안정화 하는데 사용되곤 했다. (Korn et al., 1972; Monsan et al.,1975) 일차 아민과 glutaraldehyde 간의 반응은 Shiff's base라고 잘 알려져 있다. DNP 항체는 수동적인 흡수를 통해서만 아니라 공유결합에 의해 라텍스 마이크로파티클에 고정화 되었다.DNP antibodies could be immobilized on latex microparticle surfaces. Latex microparticles had amine groups on the outer surface. The glutaraldehyde used as a linker activated the amino group of the latex to induce other proteins to bind to the microparticles. An aqueous solution of Glutaradehyde was used to stabilize the protein by reacting its lisinyl groups. (Korn et al., 1972; Monsan et al., 1975) The reaction between primary amines and glutaraldehyde is well known as Shiff's base. DNP antibodies were immobilized to latex microparticles not only through passive uptake but also by covalent bonds.

본 발명에서는 라텍스 마이크로파티클 표면에 DNP 항체가 얼마나 잘 고정화 될 수 있는지를 확인하였다. 라텍스 마이크로파티클 위에 DNP 항체의 부착은 zeta-potential 측정과 공초점 레이저 주사 현미경 사진으로 입증되었다. pH 7.4 PBS 버 퍼에서 아미노기를 가진 라텍스 마이크로파티클의 zeta-potential은 -7±3 mV 였고, DNP 항체가 결합된 라텍스 마이크로파티클의 zeta-potential은 -24±4 mV 였다(도 3 참조). 이 결과는 표면의 음전하가 라텍스 마이크로파티클 위에 항체가 부착 된 후에 음전하가 감소하는 것을 보여준다. 공초점 레이저 주사 현미경을 사용하여 관찰한 라텍스 마이크로파티클의 DNP 항체 결합은 그림 4(a)에서 보여 진다. 현미경 하에서 항체의 부착이 없는 라텍스 마이크로파티클의 테두리는 약한 강도를 보인다. 그림 4(b)는 항체가 결합된 라텍스 마이크로파티클의 테두리가 더 밝고 두껍다는 것을 보여준다. 그래서 이 현미경 사진은 본 발명에서의 사용된 고정화 방법이 DNP 항체를 라텍스 마이크로파티클 표면에 성공적으로 붙었다는 것을 증명한다.In the present invention, it was confirmed how well the DNP antibody can be immobilized on the latex microparticle surface. The attachment of DNP antibodies onto latex microparticles was demonstrated by zeta-potential measurements and confocal laser scanning micrographs. The zeta-potential of the latex microparticles with amino groups in the pH 7.4 PBS buffer was -7 ± 3 mV, and the zeta-potential of the latex microparticles bound to the DNP antibody was -24 ± 4 mV (see FIG. 3). This result shows that the negative charge on the surface decreases after the antibody is attached onto the latex microparticles. DNP antibody binding of latex microparticles observed using confocal laser scanning microscopy is shown in Figure 4 (a). The edges of the latex microparticles without the attachment of antibodies under the microscope show weak strength. Figure 4 (b) shows that the edges of the latex microparticles bound to the antibody are brighter and thicker. This micrograph thus demonstrates that the immobilization method used in the present invention successfully attached DNP antibodies to the latex microparticle surface.

나노바이오센서의 성능을 증대시키기 위해서는 충분한 양의 항체가 라텍스 마이크로파티클에 부착되어야한다. 항체 대 아날로그의 비율이 매우 낮을 때는 오직 작은 숫자의 골드 나노파티클들만이 라텍스 마이크로파티클 표면에 붙을 것이다. 이후에, DNP 항체/라텍스 마이크로파티클이 충분한 양의 아날로그/골드 나노파티클을 고정할 수 없게 되므로, 초기 나노바이오센서의 색 강도는 극도로 낮아 질 것이다.  To increase the performance of nanobiosensors, sufficient amounts of antibodies must be attached to latex microparticles. When the antibody to analog ratio is very low, only a small number of gold nanoparticles will stick to the latex microparticle surface. Thereafter, the DNP antibody / latex microparticles will not be able to fix a sufficient amount of analog / gold nanoparticles, so the color intensity of the initial nanobiosensor will be extremely low.

(3) 독소 감지에서 센서의 성능(3) sensor performance in toxin detection

DNP-BSA/골드 나노파티클과 DNP 항체/라텍스 마이크로파티클은 항원-항체 상호 작용을 통해서 복합체를 형성하였다. 본 발명의 발색형 나노바이오센서에서 DNP-BSA/골드 나노파티클은 DNP 항체/라텍스 마이크로파티클과 비공유결합으로 붙게 되었다. 공초점 레이저 주사 현미경을 통한 결합의 관찰은 그림(4c)에서 보여준다. DNP-BSA/골드 나노파티클은 DNP 항체의 결합 부위(binding site)에서 친화력의 차이 때문에 모델 독소 DNP-GLY에 의해서 치환이 되었다. 현미경 하에서 항체와 결합된 라텍스 마이크로파티클의 가장자리는 더 밝게 보이는 반면에 배경은 골드 나노파티클에 의해 빛이 산란되기 때문에 구름 같은 뿌연 부분을 포함하였다.DNP-BSA / gold nanoparticles and DNP antibody / latex microparticles formed complexes through antigen-antibody interactions. In the chromophoric nanobiosensor of the present invention, the DNP-BSA / gold nanoparticles are non-covalently attached to the DNP antibody / latex microparticles. Observation of binding via confocal laser scanning microscopy is shown in figure (4c). DNP-BSA / gold nanoparticles were substituted by the model toxin DNP-GLY due to differences in affinity at the binding site of the DNP antibody. The edges of the latex microparticles bound to the antibody under the microscope looked brighter, while the background contained cloudy parts because of the light scattering by the gold nanoparticles.

일련의 실험은 모델독소, DNP-GLY가 선택적으로 치환되어 발색형 나노바이오센서의 색이 붉은 색에서 흰색으로 변하는 것을 관찰하기 위해 수행되었다. DNP-GLY는 DNP 항체/ 라텍스 마이크로파티클 복합체로부터 DNP-BSA/골드 나노파티클을 대체 하였다(도 5 참조). 도 5는 치환 반응의 단계를 나타낸 사진으로서 (a)는 라텍스 마이크로파티클 + DNP 항체 용액, (b)는 DNP-BSA가 결합된 골드 나노파티클의 첨가로 라텍스 마이크로파티클 용액이 붉은 색으로 변함, (c)는 (b)의 용액을 저속에서 원심분리(2000 rpm)를 한 용액은 라텍스 마이크로파티클과 골드 나노파티클이 잘 결합된 것을 보여 준다 (어두운 붉은색이 바닥에 가라앉은 것을 볼 수 있다.), (d)는 용액 (b)에 모델 독소(DNP-GLY)를 첨가하고 저속에서 원심분리 한 것은 골드 나노파티클의 침전색이 매우 밝은 것으로 보아 일부의 골드 나노파티클이 DNP-GLY에 의해 대체 되었다는 것을 짐작할 수 있다. (DNP-GLY 용액의 색깔이 강한 노란색이기 때문에 원심분리 우에도 전체 용액이 노란색이다.)A series of experiments were performed to observe that the model toxin, DNP-GLY, was selectively substituted to change the color of the chromophoric nanobiosensor from red to white. DNP-GLY replaced DNP-BSA / gold nanoparticles from DNP antibody / latex microparticle complexes (see FIG. 5). Figure 5 is a photograph showing the step of the substitution reaction (a) is a latex microparticle + DNP antibody solution, (b) the latex microparticle solution turns red by the addition of DNP-BSA-bound gold nanoparticles, ( c) Centrifugation (2000 rpm) of the solution in (b) shows that latex microparticles and gold nanoparticles combine well (the dark red color sinks to the bottom). , (d) added model toxin (DNP-GLY) to solution (b) and centrifugation at low speed showed that the precipitated color of gold nanoparticles was very bright, indicating that some gold nanoparticles were replaced by DNP-GLY. You can guess. (The whole solution is yellow even during centrifugation because the color of the DNP-GLY solution is strong yellow.)

한편 도 6은 5000rpm에서 원심분리 후에 가시 범위에서 상징액의 흡광도를 보여준다. 강한 흡광도는 더 많은 치환을 의미한다. 가장 작은 흡광도는 DNP-GLY가 없기 때문에 치환반응이 조금도 일어나지 않는 것을 보여준다. 흡광도 5㎕/mL의 DNP-GLY에서 가장 컸다. DNP-GLY의 농도가 증가하면서, 흡광도는 DNP-GLY의 양과 비례하여 증가하였다. 6 shows the absorbance of the supernatant in the visible range after centrifugation at 5000 rpm. Strong absorbance means more substitutions. The smallest absorbance shows that no substitution occurs because there is no DNP-GLY. Absorbance was greatest at DNP-GLY of 5 μL / mL. As the concentration of DNP-GLY increased, the absorbance increased in proportion to the amount of DNP-GLY.

일련의 DNP-GLY 농도에서 633nm 파장에서 상징액의 흡광도는 도 7에서 보이는 것처럼 흡광도와 DNP-GLY 양 사이에서 비례관계를 갖는다.The absorbance of the supernatant at 633 nm at a series of DNP-GLY concentrations has a proportional relationship between the absorbance and the amount of DNP-GLY as shown in FIG.

성공적인 나노바이오센서는 고도로 민감도 및 특이성을 가지고 빠르고 정확하게 독소를 감지해 내야한다. 본 발명의 발색형 나노바이오센서의 몇몇 잠재적인 결점은 잘못된 음성 (false negative)과 잘못된 양성(false positive) 측정을 포함한다. 센서가 작동하기 어려운 환경에서, 아날로그/골드 나노파티클은 항체로부터 완벽하게 분리되지 못 해 센서의 민감도를 감소시킬지도 모른다. 어떠한 환경 하에서, 아날로그/골드 나노파티클은 독소분자가 존재하지 않는 환경에서도 항체로부터 분리될 지도 모른다.Successful nanobiosensors must detect toxins quickly and accurately with high sensitivity and specificity. Some potential drawbacks of the chromophoric nanobiosensors of the present invention include false negative and false positive measurements. In environments where the sensor is difficult to operate, analog / gold nanoparticles may not be completely separated from the antibody and may reduce the sensitivity of the sensor. Under certain circumstances, analog / gold nanoparticles may be separated from antibodies in the absence of toxin molecules.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and modified within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.

참고문헌references

Brewer SH, Glomm WR, Johnson MC, Knag MK, Franzen S. 2005. Probing BSA binding to citrate-coated gold nanoparticles and surfaces. Langmuir 21:9303-9307.Brewer SH, Glomm WR, Johnson MC, Knag MK, Franzen S. 2005. Probing BSA binding to citrate-coated gold nanoparticles and surfaces. Langmuir 21: 9303-9307.

Brown KR, Walter DG, Natan MJ. 2000. Seeding of colloidal Au nanoparticle solutions. 2. Improved control of particle size and shape. Chemistry of Materials 12:306-313.Brown KR, Walter DG, Natan MJ. 2000. Seeding of colloidal Au nanoparticle solutions. 2. Improved control of particle size and shape. Chemistry of Materials 12: 306-313.

Chen JR, Miao YQ, He NY, Wu XH, Li SJ. 2004. Nanotechnology and biosensors. Biotechnology Advances 22:505-518.Chen JR, Miao YQ, He NY, Wu XH, Li SJ. 2004. Nanotechnology and biosensors. Biotechnology Advances 22: 505-518.

Daniel MC, Astruc D. 2004. Gold nanoparticles: Assembly, supramolecular chemistry, quantum-size-related properties, and applications toward biology, catalysis, and nanotechnology. Chemical Reviews 104:293-346.Daniel MC, Astruc D. 2004. Gold nanoparticles: Assembly, supramolecular chemistry, quantum-size-related properties, and applications toward biology, catalysis, and nanotechnology. Chemical Reviews 104: 293-346.

Grabar KC, Freeman RG, Hommer MB, Natan MJ. 1995. Preparation and characterization of Au colloid monolayers. Analytical Chemistry 67:735-743.Grabar KC, Freeman RG, Hommer MB, Natan MJ. 1995. Preparation and characterization of Au colloid monolayers. Analytical Chemistry 67: 735-743.

Haruyama T. 2003. Micro- and nanobiotechnology for biosensing cellular responses. Advanced Drug Delivery Reviews 55:393-401.Haruyama T. 2003. Micro- and nanobiotechnology for biosensing cellular responses. Advanced Drug Delivery Reviews 55: 393-401.

Jain KK. 2003. Nanodiagnostics: application of nanotechnology in molecular diagnostics. Expert Review of Molecular Diagnostics 3:153-161.Jain KK. 2003. Nanodiagnostics: application of nanotechnology in molecular diagnostics. Expert Review of Molecular Diagnostics 3: 153-161.

Jin RC, Wu GS, Li Z, Mirkin CA, Schatz GC. 2003. What controls the melting properties of DNA-linked gold nanoparticle assemblies? Journal of the American Chemical Society 125:1643-1654.Jin RC, Wu GS, Li Z, Mirkin CA, Schatz GC. 2003. What controls the melting properties of DNA-linked gold nanoparticle assemblies? Journal of the American Chemical Society 125: 1643-1654.

Korn AH, Feairhel.Sh, Filachio.Em. 1972. Glutaraldehyde - Nature of reagent. Journal of Molecular Biology 65:525-529.Korn AH, Feairhel. Sh, Filachio. Em. 1972. Glutaraldehyde-Nature of reagents. Journal of Molecular Biology 65: 525-529.

Lee S, Perez-Luna VH. 2005. Dextran-gold nanoparticle hybrid material for biomolecule immobilization and detection. Analytical Chemistry 77:7204-7211.Lee S, Perez-Luna VH. 2005. Dextran-gold nanoparticle hybrid material for biomolecule immobilization and detection. Analytical Chemistry 77: 7204-7211.

Liu JW, Lu Y. 2004. Accelerated color change of gold nanoparticles assembled by DNAzymes for simple and fast colorimetric Pb2+ detection. Journal of the American Chemical Society 126:12298-12305.Liu JW, Lu Y. 2004. Accelerated color change of gold nanoparticles assembled by DNAzymes for simple and fast colorimetric Pb2 + detection. Journal of the American Chemical Society 126: 12298-12305.

Maxwell DJ, Taylor JR, Nie SM. 2002. Self-assembled nanoparticle probes for recognition and detection of biomolecules. Journal of the American Chemical Society 124:9606-9612.Maxwell DJ, Taylor JR, Nie SM. 2002. Self-assembled nanoparticle probes for recognition and detection of biomolecules. Journal of the American Chemical Society 124: 9606-9612.

Mead PS, Slutsker L, Dietz V, McCaig LF, Bresee JS, Shapiro C, Griffin PM, Tauxe RV. 1999. Food-related illness and death in the United States. Emerging Infectious Diseases 5:607-625.Mead PS, Slutsker L, Dietz V, McCaig LF, Bresee JS, Shapiro C, Griffin PM, Tauxe RV. 1999. Food-related illness and death in the United States. Emerging Infectious Diseases 5: 607-625.

Monsan P, Puzo G, Mazarguil H. 1975. Mechanism of Formation of Glutaraldehyde-Protein Bonds. Biochimie 57:1281-1292.Monsan P, Puzo G, Mazarguil H. 1975. Mechanism of Formation of Glutaraldehyde-Protein Bonds. Biochimie 57: 1281-1292.

Mulvaney P. 1996. Surface plasmon spectroscopy of nanosized metal particles. Langmuir 12:788-800.Mulvaney P. 1996. Surface plasmon spectroscopy of nanosized metal particles. Langmuir 12: 788-800.

Nath N, Chilkoti A. 2002. A colorimetric gold nanoparticle sensor to interrogate biomolecular interactions in real time on a surface. Analytical Chemistry 74:504-509.Nath N, Chilkoti A. 2002. A colorimetric gold nanoparticle sensor to interrogate biomolecular interactions in real time on a surface. Analytical Chemistry 74: 504-509.

Nath N, Chilkoti A. 2004a. Label free colorimetric biosensing using nanoparticles. Journal of Fluorescence 14:377-389.Nath N, Chilkoti A. 2004a. Label free colorimetric biosensing using nanoparticles. Journal of Fluorescence 14: 377-389.

Nath N, Chilkoti A. 2004b. Label-free biosensing by surface plasmon resonance of nanoparticles on glass: Optimization of nanoparticle size. Analytical Chemistry 76:5370-5378.Nath N, Chilkoti A. 2004b. Label-free biosensing by surface plasmon resonance of nanoparticles on glass: Optimization of nanoparticle size. Analytical Chemistry 76: 5370-5378.

Park JW, Kurosawa S, Aizawa H, Wakida S,Yamada S, Ishihara K. 2003a. Comparison of stabilizing effect of stabilizers for immobilized antibodies on QCM immunosensors. Sensors and Actuators, B: Chemical 91:158-162.Park JW, Kurosawa S, Aizawa H, Wakida S, Yamada S, Ishihara K. 2003a. Comparison of stabilizing effect of stabilizers for immobilized antibodies on QCM immunosensors. Sensors and Actuators, B: Chemical 91: 158-162.

Park JW, Kurosawa S, Aizawa H, Han DS, Yoshimoto M, Nakamura C, Miyake J, Chang SM. 2003b. Conventional detection of 2,4-dinitrophenol using quartz crystal microbalance. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control 50:193-195.Park JW, Kurosawa S, Aizawa H, Han DS, Yoshimoto M, Nakamura C, Miyake J, Chang SM. 2003b. Conventional detection of 2,4-dinitrophenol using quartz crystal microbalance. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control 50: 193-195.

Reynolds RA, Mirkin CA, Letsinger RL. 2000. A gold nanoparticle/latex microsphere-based colorimetric oligonucleotide detection method. Pure and Applied Chemistry 72:229-235.Reynolds RA, Mirkin CA, Letsinger RL. 2000. A gold nanoparticle / latex microsphere-based colorimetric oligonucleotide detection method. Pure and Applied Chemistry 72: 229-235.

Satcher D. 2000. Food safety: A growing global health problem. JAMA, the Journal of the American Medical Association 283:1817-1817.Satcher D. 2000. Food safety: A growing global health problem. JAMA, the Journal of the American Medical Association 283: 1817-1817.

Vo-Dinh T, Cullum BM, Stokes DL. 2001. Nanosensors and biochips: frontiers in biomolecular diagnostics. Sensors and Actuators, B: Chemical 74:2-11.Vo-Dinh T, Cullum BM, Stokes DL. 2001. Nanosensors and biochips: frontiers in biomolecular diagnostics. Sensors and Actuators, B: Chemical 74: 2-11.

도 1은 아날로그/골드 나노파티클과 독소분자 사이의 발색형 치환을 나타낸 모식도이다.Figure 1 is a schematic diagram showing the color substitution between the analog / gold nanoparticles and toxin molecules.

도 1에서 Red, Pink, White를 나타낸 원형(○) 모양은 라텍스 마이크로파티클을 나타내고, 와이형(Y) 모양은 독소 항체를 나타내고, 노락색의 원형(○) 모양은 골드 나노파티클을 나타내고, 녹색의 마름모(◇) 모양은 아날로그를 나타내고, 녹색의 육각형 모양은 독소를 나타낸다.In FIG. 1, red (pink) shapes representing red, pink and white represent latex microparticles, and wye shapes represent toxin antibodies, yellow circular (○) shapes represent gold nanoparticles, and green. The rhombus shape () represents analog and the green hexagon represents toxin.

도 2는 독소 검출을 위한 본 발명의 발색형 나노바이오센서의 도식적인 공정도이다.2 is a schematic process diagram of the chromophoric nanobiosensor of the present invention for toxin detection.

도 3은 각각의 제조 단계에서의 zeta-potential : (왼쪽)DNP-BSA/골드 나노파티클 제조 단계, (오른쪽) DNP 항체/라텍스 마이크로파티클 제조 단계, (중앙) 복합체Figure 3 shows the zeta-potential at each stage of preparation: (left) DNP-BSA / gold nanoparticle preparation step, (right) DNP antibody / latex microparticle preparation step, (center) complex

도 4는 그림 4. 공초점 레이저 주사 현미경 사진으로서, (a)라텍스 마이크로파티클, (b) DNP 항체가 결합된 라텍스 마이크로파티클, (c) DNP 항체/라텍스 마이크로파티클과 DNP-BSA/골드 나노파티클의 복합체이다.4 is a confocal laser scanning micrograph, (a) latex microparticles, (b) latex microparticles with DNP antibodies, (c) DNP antibody / latex microparticles and DNP-BSA / gold nanoparticles. Is a complex.

도 5는 치환 반응의 단계를 나타낸 사진으로서 (a)는 라텍스 마이크로파티클 + DNP 항체 용액, (b)는 DNP-BSA가 결합된 골드 나노파티클의 첨가로 라텍스 마이크로파티클 용액이 붉은 색으로 변함, (c)는 (b)의 용액을 저속에서 원심분리(2000 rpm)를 한 용액은 라텍스 마이크로파티클과 골드 나노파티클이 잘 결합된 것을 보여 준다 (어두운 붉은색이 바닥에 가라앉은 것을 볼 수 있다.), (d)는 용액 (b)에 모델 독소(DNP-GLY)를 첨가하고 저속에서 원심분리 한 것은 골드 나노파티클의 침전색이 매우 밝은 것으로 보아 일부의 골드 나노파티클이 DNP-GLY에 의해 대체 되었다는 것을 짐작할 수 있다. (DNP-GLY 용액의 색깔이 강한 노란색이기 때문에 원심분리 우에도 전체 용액이 노란색이다.)Figure 5 is a photograph showing the step of the substitution reaction (a) is a latex microparticle + DNP antibody solution, (b) the latex microparticle solution turns red by the addition of DNP-BSA-bound gold nanoparticles, ( c) Centrifugation (2000 rpm) of the solution in (b) shows that latex microparticles and gold nanoparticles combine well (the dark red color sinks to the bottom). , (d) added model toxin (DNP-GLY) to solution (b) and centrifugation at low speed showed that the precipitated color of gold nanoparticles was very bright, indicating that some gold nanoparticles were replaced by DNP-GLY. You can guess. (The whole solution is yellow even during centrifugation because the color of the DNP-GLY solution is strong yellow.)

도 6은 여러 농도의 DNP-GLY 조건에서 DNP-BSA/골드 나노파티클의 치환 과정 후 2000 rpm에서 원심분리 한 상징액의 420-600 nm 파장에서의 흡광도 (많은 치환이 있을 때 강한 흡광도를 보인다.)FIG. 6 shows absorbance at wavelengths of 420-600 nm of supernatant centrifuged at 2000 rpm after substitution of DNP-BSA / gold nanoparticles at various concentrations of DNP-GLY.

도 7은 여러 농도의 DNP-GLY가 DNP-BSA/골드 나노파티클의 치환한 후 5000 rpm에서 원심분리 한 상징액의 633 nm 파장에서 흡광도7 shows absorbance at 633 nm wavelength of supernatant centrifuged at 5000 rpm after various concentrations of DNP-GLY were substituted for DNP-BSA / gold nanoparticles.

Claims (7)

독소 검출 방법에 있어서,In the toxin detection method, 독소로서 항원(1)이 부착된 골드 나노파티클인 항원(1)/골드 나노파티클과 상기 항원(1)의 항체가 부착된 라텍스 마이크로파티클인 항체/라텍스 마이크로파티클을 반응시켜 항원-항체 반응인 항원(1)/골드 나노파티클-항체/라텍스 마이크로파티클 복합체 반응을 실시하여 상기 복합체에 의한 색상을 확인하는 단계,Antigen (antigen-antibody reaction) by reacting an antigen (1) / gold nanoparticle, which is a gold nanoparticle to which an antigen (1) is attached as a toxin, and an antibody / latex microparticle, which is a latex microparticle to which the antibody of the antigen (1) is attached. (1) / gold nanoparticle-antibody / latex microparticle complex reaction to confirm the color by the complex, 상기 항원-항체 반응 후에 항원(1)/골드 나노파티클의 항원(1) 보다 항체에 대해 친화성이 더 강한 독소인 항원(2)을 첨가하여 생성된 항원(2)-항체/라텍스 마이크로파티클 복합체에 의한 항원(1)/골드 나노파티클-항체/라텍스 마이크로파티클 복합체의 색상변화를 확인하여 식품 독소인 항원(2)를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 독소 검출용 발색형 나노바이오센서를 이용한 식품 독소 검출방법.After the antigen-antibody reaction, the antigen (2) -antibody / latex microparticle complex produced by the addition of antigen (2), which is a toxin more affinity for the antibody than antigen (1) / antigen of gold nanoparticles (1) By detecting the color change of the antigen (1) / gold nanoparticles-antibody / latex microparticle complex by detecting the antigen (2) toxin detection color development type nanobiosensor Food toxin detection method using. 상기에서 골드 나노파티클은 하기 (1)단계 및 (2)단계에 의해 제조한 것 이다.Gold nanoparticles are prepared by the following steps (1) and (2). (1)1∼10%의 하이드로겐 테트라클로로아우레이트(hydrogen tetrachloroaurate) 용액에 밀리-큐 워터(Milli-Q water)를 1:99 내지 99:1의 부피비가 되도록 첨가하여 혼합액을 얻는다. 이러한 혼합은 20∼30℃에서 1∼10분 동안 실시할 수 있다. 이때 혼합하는 중에 농도가 10∼50mM인 소디움 시트레이트(sodium citrate) 용액을 상기 혼합액 부피 대비 1∼10%의 양으로 첨가하고, 1∼10분 후에 0.01∼0.1% 소디움 보로하이드라이드(sodium borohydride)를 테트라클로로아우레이트와 밀리-큐 워터(Milli-Q water)가 혼합된 혼합액 부피 대비 1∼10%의 양으로 상기 혼합액에 첨가하여 종자용액을 얻는다. 이 종자용액을(seed solution) 추가적으로 10∼10분 동안 저어주고 불투명한 병에 넣은 후 0∼10℃의 온도에서 보관한다. (1) Milli-Q water is added to a 1-10% hydrogen tetrachloroaurate solution in a volume ratio of 1:99 to 99: 1 to obtain a mixed solution. This mixing can be carried out at 20 to 30 ° C. for 1 to 10 minutes. At this time, a sodium citrate solution having a concentration of 10 to 50 mM was added in an amount of 1 to 10% based on the volume of the mixed solution, and 0.01 to 0.1% sodium borohydride after 1 to 10 minutes during mixing. Is added to the mixed solution in an amount of 1 to 10% relative to the volume of the mixed liquid mixed with tetrachloroaurate and Milli-Q water to obtain a seed solution. This seed solution is stirred for an additional 10-10 minutes and placed in an opaque bottle and stored at a temperature of 0-10 ° C. (2)0.01∼0.1%(w/v) HAuCl4 용액 100부피%에 대하여 상기 (1)단계에서 얻은 종자용액 1∼10부피%와 농도가 10∼50mM인 소디움 시트레이트(sodium citrate) 용액 1∼10부피%를 섞어주었다. 섞어주는 동안, 이 혼합액을 10∼30분 동안 90∼110℃에서 끓인 후 20∼30℃까지 냉각한 후 10∼30분 동안 식혀서 보라색을 띠는 시트레이트(citrate)기를 가진 골드 나노파티클을 제조하였다.(2) Sodium citrate solution 1 containing 1 to 10% by volume of the seed solution obtained in step (1) and a concentration of 10 to 50 mM with respect to 100% by volume of 0.01 to 0.1% (w / v) HAuCl 4 solution. 10 volume% was mixed. During mixing, the mixture was boiled at 90 to 110 ° C. for 10 to 30 minutes, cooled to 20 to 30 ° C., and cooled for 10 to 30 minutes to prepare a gold nanoparticle having a citrate group having a purple color. . 상기에서 항원(1)은 2,4-Dinitrophenol-bovine serum albumin(DNP-BSA)이고, 항체는 Anti-Dinitrophenol antibody(DNP-antibody)이며, 항원(2)은 2,4-Dinitrophenol-gyicin(DNP-GLY)이다.The antigen (1) is 2,4-Dinitrophenol-bovine serum albumin (DNP-BSA), the antibody is Anti-Dinitrophenol antibody (DNP-antibody), the antigen (2) is 2,4-Dinitrophenol-gyicin (DNP) -GLY). 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 항원(1)/골드 나노파티클-항체/라텍스 마이크로파티클 복합체는 비공유결합에 의해 결합된 것 임을 특징으로 하는 독소 검출용 발색형 나노바이오센서를 이용한 독소 검출방법.2. The method of claim 1, wherein the antigen (1) / gold nanoparticle-antibody / latex microparticle complex is bound by non-covalent bonds. 제1항에 있어서, 항원(1)/골드 나노파티클-항체/라텍스 마이크로파티클 복합체에 의해 라텍스 마이크로파티클이 적색(red color)을 나타내는 것을 특징으로 하는 독소 검출용 발색형 나노바이오센서를 이용한 독소 검출방법.The method of claim 1, wherein the latex microparticles are red by the antigen (1) / gold nanoparticle-antibody / latex microparticle complex. Way. 제1항에 있어서, 항원(2)-항체/라텍스 마이크로파티클 복합체에 의해 라텍스 마이크로파티클이 흰색(white color)을 나타내는 것을 특징으로 하는 독소 검출용 발색형 나노바이오센서를 이용한 독소 검출방법.The method of claim 1, wherein the latex microparticles have a white color by the antigen (2) -antibody / latex microparticle complex.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06289024A (en) * 1993-04-02 1994-10-18 Nissho Corp Method for confirming reaction completion of diagnostic and sheet for chromatography used for it
KR20050119155A (en) * 2003-04-07 2005-12-20 다이킨 고교 가부시키가이샤 Coloring sensor
WO2006116981A2 (en) * 2005-05-02 2006-11-09 Therainvention Gmbh Eu/tb-chelate-based fluorescence spectroscopic method for detecting analytes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06289024A (en) * 1993-04-02 1994-10-18 Nissho Corp Method for confirming reaction completion of diagnostic and sheet for chromatography used for it
KR20050119155A (en) * 2003-04-07 2005-12-20 다이킨 고교 가부시키가이샤 Coloring sensor
JP3786109B2 (en) * 2003-04-07 2006-06-14 ダイキン工業株式会社 Color sensor
WO2006116981A2 (en) * 2005-05-02 2006-11-09 Therainvention Gmbh Eu/tb-chelate-based fluorescence spectroscopic method for detecting analytes

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