KR100988458B1 - 차별적 항체 또는 기질을 이용하는 준정량 면역학적 감지장치 - Google Patents

차별적 항체 또는 기질을 이용하는 준정량 면역학적 감지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차별적 항체 또는 기질을 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치에 관한 것으로, 효소가 결합된 감지 항체와 항원이 혼합된 시료가 주입되는 시료 주입부; 및 상기 항원에 대해 서로 상이한 부착도를 가지는 다수개의 캡쳐 항체들을 다수개의 반응 영역들에 분리 배치하여, 반응 영역별로 상기 다수개의 캡쳐 항체들에 부착된 항원이 존재하는지를 알려주는 표시 물질이 발생되도록 하는 반응부를 포함하여 구성되며, 이에 의하여 사용자가 육안으로 식별가능하면서도 정량적 판독기의 결과에 준하는 결과를 제공할 수 있도록 한다.
차별적 항체, 차별적 기질, 준정량, 면역학적 감지, 항원, 항체

Description

차별적 항체 또는 기질을 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치 {Semi-quantitative immunological detection device with differential antibodies or substrates}
본 발명은 면역학적 감지 장치에 관한 것으로, 특히 사용자가 육안으로 식별가능하면서도 정량적 판독기의 결과에 준하는 결과를 제공할 수 있도록 하는 차별적 항체 및 기질을 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-007-02, 과제명: 유비쿼터스 건강관리용 모듈/시스템].
항원과 항체의 작용을 통하여 특정 단백질의 존재 여부를 판단하는 스트립 (strip) 형태의 다양한 진단키트는 전문적인 훈련을 받지 않은 일반인들에게도 최근에는 매우 친숙한 의료용품이다.
가장 대표적인 제품으로는 임신 관련 호르몬을 대상으로 하는 임신진단 키트가 있으며, 심장질환이나 전립선암 등을 대상으로 하는 키트도 다양하게 제품화되어 있다.
그런데, 이러한 진단용 스트립을 통하여 제공되는 정보는 on/off 개념이거나 정량적인 숫자 형태이다.
on/off 개념의 스트립일 경우에는 대부분 육안으로 식별하여 별도의 장비가 수반될 필요가 없이 간단하고 저렴하게 사용이 되지만, 그 검출 신호가 불분명할 때에는 개인적 판단에 따라 on과 off의 두 극단적 판별 중의 하나를 선택하게 된다. 또한, on/off 개념으로써는 그 표현이 적당치 않은 대상에는 적용할 수 없다는 문제가 있다.
반면에, 정량적 숫자로 진단 결과가 제공되는 키트에서는 상기한 문제가 해소되지만, 고가의 판독기가 수반되어야 하므로 일반인들이 쉽게 접근할 수 없다는 단점을 안고 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이 종래의 on/off 개념의 간단한 스트립은 수반되는 장비 없이 결과를 육안으로 식별하며 저렴하게 사용되지만 개인의 감정적 상태에 따라 판단에 오류가 생길 수도 있으며, 특히 on/off의 경계가 모호한 경우에 문제가 된다. 반면에, 정량적 숫자로 결과가 나타나는 방법에는 고가의 판독기가 수반되어야 하므로 일반인들이 쉽게 사용하는 것에 어려움이 따른다.
이에 본 발명에서는 판독기의 수반 없이 on/off 개념을 넘어 항원이 어느 범위에 존재하는지를 준정량적으로 표기할 수 있도록 하여, 육안으로 식별하면서도 정량적 판독기의 결과에 준하는 결과를 제공할 수 있는 준정량 면역학적 감지 장치 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로써, 효소가 결합된 감지 항체와 항원이 혼합된 시료가 주입되는 시료 주입부; 및 상기 항원에 대해 서로 상이한 부착도를 가지는 다수개의 캡쳐 항체들을 다수개의 반응 영역들에 분리 배치하여, 반응 영역별로 상기 다수개의 캡쳐 항체들에 부착된 항원이 존재하는지를 알려주는 표시 물질이 발생되도록 하는 반응부를 포함하는 준정량 면역학적 감지 장치를 제공한다.
이때, 상기 다수개의 캡쳐 항체들은 상기 항원에 대해 서로 상이한 부착도를 가지는 여러 종류의 항체들로 구현되거나, 동일한 항체가 서로 상이한 농도를 가지도록 함으로써 구현될 수 있다.
상기 다수개의 반응 영역들은 상기 항원과의 부착도순으로 상기 시료 주입부과의 거리가 순차적으로 가까워지거나 멀어지도록, 상기 시료 주입부에 대해 직렬 배치되는 배치 구조를 가지거나, 상기 시료에 포함된 항원과의 부착도를 기준으로 순차적으로 배치되나 상기 시료 주입부과는 동일한 거리 만큼 이격되도록, 상기 시료 주입부에 대해 병렬 배치되는 배치 구조를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일측면에 따른 준정량 면역학적 감지 장치는 상기 시료 주입부에 주입된 시료를 상기 반응부의 다수개의 반응 영역들 각각에 인가하는 시료 인가부를 더 포함할 수 있으며, 이때의 시료 인가부는 필터 또는 미세 채널로 구현된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로써, 효소가 결합된 감지 항체와 항원이 혼합된 시료가 주입되는 시료 주입부; 및 상기 항원에 대해 동일한 부착도를 가지며 동일한 농도를 가지는 캡체 항체와 상기 항원에 대해 서로 다른 감도를 가지는 기질을 각각 구비하여, 상기 캡체 항체가 상기 항원과의 부착을 수행한 후 상기 서로 다른 감도를 가지는 기질에 따라 서로 상이한 감도로 상기 캡처 항체가 부착된 항원이 존재하는지를 알려주는 표시 물질을 발생하도록 하는 다수개의 반응부들을 포함하는 차별적 기질을 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치를 제공한다.
이때, 상기 다수개의 반응부들 각각은 상기 캡체 항체가 고정 배치되는 신호 검출부; 및 상기 신호 검출부와 연결되어 상기 신호 검출부에 상기 항원에 대해 서로 다른 감도를 가지는 기질을 공급하는 다수개의 기질 저장부들을 포함할 수 있다.
그리고 다수개의 반응부들 각각은 상기 항원에 대한 감도를 기준으로 상기 시료 주입부과의 거리가 순차적으로 가까워지거나 멀어지도록, 상기 시료 주입부에 대해 직렬 배치되는 배치 구조를 가지거나, 상기 항원에 대한 감도를 기준으로 순차적으로 배치되나 상기 시료 주입부과는 동일한 거리 만큼 이격되도록, 상기 시료 주입부에 대해 병렬 배치되는 배치 구조를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 준정량 면역학적 감지 장치는 상기 시료 주입부를 통해 주입된 상기 시료를 상기 반응부로 인가하는 시료 인가부를 더 포함 하며, 필터 또는 미세 채널로 구현된다.
이와 같이 본 발명의 차별적 항체 또는 기질을 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치는 별도의 판독기의 수반 없이 on/off 개념을 넘어 항원의 농도가 어느 정도인지를 준정량적으로 표시하여 줌으로써, 사용자가 육안으로 식별 가능하도록 하면서도 정량적 판독기의 결과에 준하는 결과를 제공할 수 있게 된다.
따라서 일반 사용자들이 보다 용이하고 저렴하게 자가 테스트를 수행할 수 있도록 함과 동시에 판독기의 도입이 어려운 중소 의료시설에서도 본 발명의 장치를 이용하여 초기 진단의 절차를 저렴하고 간소하게 수행할 수 있을 것으로 기대한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
도1a 및 도1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차별적 항체를 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치를 도시한 도면이다.
도1a 및 도1b에 도시된 바와 같이, 준정량 면역학적 감지 장치는 효소가 결합된 감지 항체(detection antibody)(또는 1차 항체)와 항원(antigen)이 혼합된 시료가 주입되는 시료 주입부(10), 시료에 포함된 항원에 대해 서로 다른 부착도(affinity)를 가지는 다수개의 캡쳐 항체(capture antibody)(또는 2차 항체)들이 다수개의 반응 영역들(21~23)에 분리 배치하여, 반응 영역별로 상기 다수개의 캡쳐 항체들에 부착된 항원이 존재하는지를 알려주는 표시 물질이 발생되도록 하는 반응부(20), 시료 주입부(10)를 통해 주입된 시료를 반응부(20)로 인가하는 시료 인가부(30)를 포함한다.
참고로, 본 발명은 기존의 임신진단키트, 심장질환이나 전립선암등을 대상으로 하는 키트 등에서 채택하고 있는 캡쳐 항체와 감지 항체 사이에 부착된 항원의 양을 측정하는 엘라이자(ELISA) 검사 방법을 기본적으로 이용하되, 시료에 항원이 존재하는 지만을 on/off 개념으로 표시해주던 방식에서 더 나아가 시료에 포함된 항원의 농도가 어느 정도인지 준정량적으로 표시해줄 수 있도록 하는 것이다.
이에 본 발명 또한 기존의 방식에 따라 캡쳐 항체와 감지 항체 사이에 부착된 항원의 양을 측정하도록 하되, 다수개의 반응 영역들(21~23)을 구비하고, 다수개의 반응 영역들에 서로 다른 부착도를 가지는 다수개의 캡체 항체들을 고정 배치함으로써, 반응 영역별로 표지 물질을 발생하기 시작하는 항원의 농도가 서로 상이해지도록 한다.
예를 들어, 본 발명의 준정량 면역학적 감지 장치가 세 개의 반응 영역들(21~23)을 구비하는 경우, 세 개의 반응 영역(21~23)에는 항원에 대한 부착도가 강/중/약이 서로 다른 세가지 종류의 항체가 고정 배치되거나, 하나의 항체를 고농도/중농도/저농도로 고정 배치함으로써, 세 개의 반응 영역(21~23)이 표지 물질을 발생하기 시작하는 항원의 농도가 서로 상이해지도록 한다.
즉, 본 발명은 시료 내에 포함된 항원의 농도에 따라 표지 물질을 발생하는 반응영역의 개수가 달라지도록 하고, 사용자가 표지 물질을 발생한 반응 영역의 개수를 육안으로 할 수 있도록 함으로써, 시료에 항원이 존재하는 지만을 on/off 개념으로 표시해주던 방식에서 더 나아가 시료에 포함된 항원의 농도가 어느 정도인지 준정량적으로 표시해줄 수 있도록 하는 것이다.
이에 본 발명에서 사용되는 항원, 감지 항체, 캡쳐 항체, 및 효소는 엘라이자 검사 방법에서 사용될 수 있는 항원, 감지 항체, 캡쳐 항체, 및 효소가 그대로 적용될 수 있다.
일례로, 상기 항원으로는 전립선암 표지물질(PSA;Prostate Specific Antigen)등과 같이 각종 질환에 대한 표지 단백질이 적용될 수 있고, 상기 감지 항체으로는 표지 단백질을 감지할 수 있는 항체(특히, 단세포군 항체)가 적용될 수 있고, 상기 감지 항체에 결합되는 효소는 AP(alkaline phosphatase)나 HRP(horseradish peroxidase) 등이 적용될 수 있고, 상기 다수개의 캡쳐 항체들 각각은 상기 감지 항체와 동일하게 상기 표지 단백질을 감지하되 상기 감지 항체와 상기 표지 단백질의 다른 부위를 인식하는 항체(특히, 단세포군 항체)가 적용될 수 있다.
다만, 다수개의 반응 영역들(21~23)에 분리 배치되는 다수개의 캡쳐 항체들은 동일한 항원에 대하여 서로 다른 부착도를 가지도록 하여, 표지 물질이 발생하기 시작하는 항원의 농도가 반응 영역별로 서로 상이해지도록 한다.
이를 위해, 다수개의 캡쳐 항체들은 동일한 항체에 대해 서로 상이한 부착도를 가지는 여러 종류의 항체로 구현되거나, 동일한 항체가 서로 다른 농도를 가지도록 함으로써 구현될 수 있다. 또한, 다수개의 캡쳐 항체를 통해 발생되는 다수개의 표지 물질들은 서로 상이한 색상을 가지거나, 동일한 색상을 가지나 서로 상이한 발색 정도를 가질 수 있다.
다수개의 반응 영역들(21,22,23)은 도1a에 도시된 바와 같이 자신에 고정 배치된 캡쳐 항체와 시료에 포함된 항원과의 부착도를 기준으로 순차적으로 배치되나 시료 주입부(10)와 동일한 거리만큼 이격되도록, 시료 주입부(10)에 대해 직렬 배치되거나, 도1b에 도시된 바와 같이 자신에 고정 배치된 캡쳐 항체와 시료에 포함된 항원간의 부착도를 기준으로 시료 주입부(10)과의 거리가 순차적으로 가까워지거나 멀어지도록 시료 주입부(10)에 대해 직렬 배치될 수도 있다.
상기 시료 인가부(30)는 시료를 침출함으로써 시료를 반응부(20)로 인가하는 필터로 구현되거나, 압력차 및 모세관력과 같은 소정의 물리력을 이용하여 시료를 반응부(20)로 인가하는 미세 채널로 구현된다.
이와 같이 구성 및 구현되는 준정량 면역학적 감지 장치는 다음과 같이 동작하여 캡쳐 항체의 농도를 준정량적으로 감지한다.
이때, 세 개의 반응 영역(21~23)은 항원에 대해 서로 다른 부착도를 세 가지 캡체 항체가 고정배치된다. 예를 들어, 세 개의 반응 영역(21~23) 각각에 하나의 항체를 고농도, 중농도 또는 저농도로 고정 배치될 수 있다.
그리고 항원을 미리 효소로 표지된 감지 항체와 혼합한 시료를 만들어 시료 주입부(10)로 주입하면, 감지 항체는 항원에 부착된 채로 시료 주입부(10) 및 시료 인가부(30)를 거쳐 반응부(20)의 제1 내지 제3 반응 영역들(21,22,23) 각각에 인가된다.
제1 내지 제3 반응 영역들(21,22,23)에는 상기에서와 같이 동일한 항원에 대해 서로 다른 부착도를 가지는 다수개의 캡쳐 항체가 고정되어 있으므로, 감지 항체는 항원에 부착된 채로 제1 내지 제3 반응 영역들(21,22,23)를 지나가다가 항원을 매개로 하여 서로 상이한 부착도로 다수개의 캡쳐 항체에 각각 부착된다.
그러면, 항원이 부착된 캡쳐 항체는 자신에 부착된 항원의 또 다른 부위에 부착된 감지 항체에 결합된 효소의 효소 작용을 통해 기질의 분해를 수행하여 사용자가 육안으로 확인가능한 고유 색상을 가지는 표지 물질(예를 들어, 색소 물질)을 발생하게 된다.
그러나, 제1 내지 제3 반응 영역들(21,22,23)에는 서로 다른 부착도를 가지는 캡쳐 항체들이 고정배치되어 있으므로, 제1 내지 제3 반응 영역들(21,22,23) 각각에 부착될 수 있는 항원의 개수는 캡쳐 항체의 부착도에 따라 서로 상이해지고, 이에 따라 제1 내지 제3 반응 영역들(21,22,23) 각각이 표지 물질을 발생하기 시작하는 항원의 농도 또한 서로 상이해진다.
즉, 제1 내지 제3 반응 영역(21~23)에 고정 배치된 캡쳐 항체의 부착도에 따라 표지 물질을 발생하기 시작하는 항원의 농도가 상이해짐을 알 수 있다.
이에, 시료 내에 항원이 다량 존재하면, 즉 시료 내에 높은 농도의 항원이 존재하는 경우에는, 모든 반응 영역들(21,22,23)에서 캡쳐 항체와 항원간 부착이 수행되어 표지 물질을 발생한다.
반면, 시료 내에 중간 농도의 항원이 존재하는 경우에는 중간 이상의 부착도를 가지는 일부 반응 영역들(예를 들어, 21,22)에서만 캡쳐 항체와 항원간 부착이 수행되어 표지 물질을 발생한다.
그리고 일정 농도 이하로 항원이 존재하는 경우에는 최상의 부착도를 가지는 반응 영역(예를 들어, 21)에서만 캡쳐 항체와 항원간 부착이 수행되어 표지 물질을 발생한다.
그 결과, 사용자는 반응 영역별로 표지 물질의 발생 여부를 육안으로 확인함으로써, 현재 분석하고자 하는 항원의 농도를 즉각적으로 파악할 수 있게 되는 것이다.
상기의 설명에서는 감지 항체의 일례로 효소로 미리 표지된 항체를 적용하여 설명하였지만, 필요한 경우 금 나노입자 등이 결합된 형태의 항체도 적용가능하다. 그리고 이와 동일한 기능을 수행할 수 있는 모든 물질은 감지 항체로 적용될 수 있음은 물론 당연하다.
그리고 도1a에 따른 장치에서는 부착도에 따른 캡쳐 항체의 배치 방법을 별도로 제한하지 않으나, 도1b에 따른 장치에서는 시료를 가장 먼저 접하는 곳, 즉 시료 주입구 쪽에는 가장 높은 부착도를 가지는 캡쳐 항체를 고정 배치하고, 점차로 낮아지는 부착도를 가지는 캡쳐 항체를 순차적으로 배치하도록 한다.
그러한 경우, 가장 높은 농도의 캡쳐 항체가 고정 배치된 지역에서는 최저의 농도에서도 신호가 검출되며, 가장 낮은 농도의 캡쳐 항체가 고정 배치된 지역에서는 시료내의 항원이 최고 수준 이상일 때에만 신호를 나타낸다.
또한, 상기의 설명에서는 항체의 종류 및 농도의 차이를 3 가지로 제한하였으나, 이는 항원의 성격과 결과의 필요성에 따라 보다 다양하게 세분화될 수 있음은 물론 당연하다.
도2a 및 도2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차별적 항체를 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치를 도시한 도면이다.
도2a 및 도2b에 도시된 바와 같이, 준정량 면역학적 감지 장치는 효소가 결합된 감지 항체와 항원이 혼합된 시료가 주입되는 시료 주입부(10), 시료에 포함된 항원에 대해 서로 다른 부착도를 가지는 다수개의 캡쳐 항체들이 다수개의 반응 영역들에 분리 배치하여, 반응 영역별로 상기 다수개의 캡쳐 항체들에 부착된 항원이 존재하는지를 알려주는 표시 물질이 발생되도록 하는 다수개의 반응부들(41,42,43), 그리고 시료 주입부(10)를 통해 주입된 시료를 다수개의 반응부들(41,42,43)로 인가하는 시료 인가부(50)를 포함한다.
이때, 다수개의 반응부(41,42,43)는 도2a에 도시된 바와 같이 시료 주입부(10)에 대해 병렬 배치될 수도 있고, 도2b에 도시된 바와 같이 시료 주입부(10)에 대해 반응 감도순으로 직렬 배치될 수 도 있다.
그리고 다수개의 반응부(41,42,43) 각각에 배치된 다수개의 캡쳐 항체(21,22,23)은 동일한 항원에 대하여 서로 다른 정도의 부착도를 가지는 다수개의 항체로 구현되거나, 동일한 부착도를 가지는 하나의 항체가 서로 다른 양으로 고정 배치되도록 구현될 수 있다.
또한, 시료 인가부(50)는 시료를 침출함으로써 시료를 다수개의 반응부(41,42,43)로 인가하는 필터로 구현하거나, 압력차 및 모세관력과 같은 소정의 물리력을 이용하여 시료를 다수개의 반응부(41,42,43)로 인가하는 미세 채널로 구현한다.
이에 도2a 및 도2b에서와 같이 구성 및 구현되는 준정량 면역학적 감지 장치는 다수개의 캡쳐 항체(21,22,23)을 공간적으로 분리한 후, 도1a 및 도1b에서와 동일한 방법으로 동작하여 캡쳐 항체를 준정량적으로 감지하여 준다.
도3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차별적 기질을 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치를 도시한 도면이다.
도3에 도시된 바와 같이, 준정량 면역학적 감지 장치는 효소가 결합된 감지 항체와 항원이 혼합된 시료가 주입되는 시료 주입부(10), 및 상기 항원에 대해 동일한 부착도를 가지며 동일한 농도를 가지는 캡체 항체와 상기 항원에 대해 서로 다른 감도를 가지는 기질을 각각 구비하여, 캡체 항체가 상기 항원과의 부착을 수행한 후 서로 다른 감도를 가지는 기질에 따라 서로 상이한 감도로 캡처 항체가 부착된 항원이 존재하는지를 알려주는 표시 물질을 발생하도록 하는 다수개의 반응부들(81,82,83), 그리고 시료 주입부(10)를 통해 주입된 시료를 다수개의 반응부(81,82,83)로 각각 인가하는 시료 인가부(90)를 포함한다.
그리고 다수개의 반응부(81,82,83) 각각은 동일한 캡쳐 항체(60)이 동량으로 고정 배치된 신호 검출부(81-1,82-1,83-1)와 동일한 항원에 대해 서로 다른 반응 감도를 가지는 기질(71,72,73)을 자신에 대응되는 신호 검출부(81-1,82-1,83-1)로 공급하는 기질 저장부(81-2,82-2,83-2)를 구비한다.
도3에서는 상기의 다수개의 반응부(81,82,83)는 시료 주입부(10)에 대해 병렬 배치하였으나, 필요한 경우에는 시료 주입부(10)에 대해 반응 감도순으로 직렬 배치할 수도 있다.
그리고 시료 인가부(90)는 시료를 침출함으로써 시료를 다수개의 반응부(81,82,83)로 인가하는 필터로 구현하거나, 압력차 및 모세관력과 같은 소정의 물리력을 이용하여 시료를 다수개의 반응부(81,82,83)로 인가하는 미세 채널로 구현한다.
이와 같이 구성 및 구현되는 준정량 면역학적 감지 장치는 다음과 같이 동작하여 캡쳐 항체의 농도를 준정량적으로 감지한다.
먼저, 항원과 감지 항체가 혼합된 시료가 시료 주입부(10)로 주입되면, 시료 인가부(90)는 이를 다수개의 반응부(81,82,83) 각각으로 인가한다.
이에 감지 항체는 항원에 부착된 채로 다수개의 반응부(81,82,83)내 신호 검출부(81-1,82-1,83-1)각각을 지나가다가 항원을 매개로 신호 검출부(81-1,82-1,83-1)에 미리 고정 배치된 캡쳐 항체(60)에 부착된다.
기질 저장부(81-2,82-2,83-2)는 항원에 대해 반응 감도가 서로 다른 기질을 충진하고 있다가 이를 신호 발생을 위해 신호 검출부(81-1,82-1,83-1)로 공급한다. 그러면 신호 검출부(81-1,82-1,83-1)내에서는 감지 항체에 연결된 AP나 HRP 등의 효소 작용을 통하여 기질의 분해 및 그에 따른 표지 물질 발생이 이루어진다.
이에 항원이 일정 농도 이상 존재할 때에는 모든 신호 검출부(81-1,82-1,83-1)는 모든 기질에 따라 표지 물질을 발생하고, 항원이 중간 농도로 존재할 때에는 소정개의 신호 검출부(81-1,82-1)만이 반응 감도가 가장 높은 기질과 보통인 기질에 따라 표지 물질을 발생한다. 그리고 항원이 일정 농도 미만으로 존재할 때에는 신호 검출부(81-1)만이 반응 감도가 가장 높은 기질에 따라 표지 물질을 발생한다.
그 결과, 사용자는 표지 물질의 발생 여부를 육안으로 확인함으로써, 앞서 설명한 본 발명의 실시예들과 동일하게 준정량적 신호 검출을 수행할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치 환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다.
도1a 및 도1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차별적 항체를 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치를 도시한 도면,
도2a 및 도2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차별적 항체를 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치를 도시한 도면, 그리고
도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차별적 기질을 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치를 도시한 도면이다.

Claims (16)

  1. 효소가 결합된 감지 항체와 항원이 혼합된 시료가 주입되는 시료 주입부; 및
    상기 항원에 대해 서로 상이한 부착도를 가지는 다수개의 캡쳐 항체들을 다수개의 반응 영역들에 분리 배치하여, 반응 영역별로 상기 다수개의 캡쳐 항체들에 부착된 항원이 존재하는지를 알려주는 표시 물질이 발생되도록 하는 반응부를 포함하는 차별적 항체를 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다수개의 캡쳐 항체들은
    상기 항원에 대해 서로 상이한 부착도를 가지는 여러 종류의 항체들로 구현되는 것을 특징으로 하는 차별적 항체를 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 다수개의 캡쳐 항체들은
    동일한 항체가 서로 상이한 농도를 가지도록 함으로써 구현되는 것을 특징으로 하는 차별적 항체를 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 다수개의 반응 영역들은
    상기 항원과의 부착도순으로 상기 시료 주입부과의 거리가 순차적으로 가까워지거나 멀어지도록, 상기 시료 주입부에 대해 직렬 배치되는 배치 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 차별적 항체를 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 다수개의 캡쳐 항체 중 가장 높은 부착도를 가지는 캡쳐 항체가 배치된 반응 영역은 상기 시료 주입부에 가장 가까이 배치하고, 가장 낮은 부착도를 가지는 캡쳐 항체가 배치된 반응 영역은 상기 시료 주입부와 가장 멀리 배치하는 것을 특징으로 하는 차별적 항체를 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 다수개의 반응 영역들은
    상기 시료에 포함된 항원과의 부착도를 기준으로 순차적으로 배치되나 상기 시료 주입부과는 동일한 거리 만큼 이격되도록, 상기 시료 주입부에 대해 병렬 배치되는 배치 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 차별적 항체를 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 시료 주입부에 주입된 시료를 상기 반응부의 다수개의 반응 영역들 각각에 인가하는 시료 인가부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차별적 항체를 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 시료 인가부는
    필터 또는 미세 채널로 구현되는 것을 특징으로 하는 차별적 항체를 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치.
  9. 효소가 결합된 감지 항체와 항원이 혼합된 시료가 주입되는 시료 주입부; 및
    상기 항원에 대해 동일한 부착도를 가지며 동일한 농도를 가지는 캡체 항체와 상기 항원에 대해 서로 다른 감도를 가지는 기질을 각각 구비하여, 상기 캡체 항체가 상기 항원과의 부착을 수행한 후 상기 서로 다른 감도를 가지는 기질에 따라 서로 상이한 감도로 상기 캡처 항체가 부착된 항원이 존재하는지를 알려주는 표시 물질을 발생하도록 하는 다수개의 반응부들을 포함하는 차별적 기질을 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서, 상기 다수개의 반응부들 각각은
    상기 캡체 항체가 고정 배치되는 신호 검출부; 및
    상기 신호 검출부와 연결되어 상기 신호 검출부에 상기 항원에 대해 서로 다른 감도를 가지는 기질을 공급하는 다수개의 기질 저장부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 차별적 기질을 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 다수개의 반응부들 각각은
    상기 항원에 대한 감도를 기준으로 상기 시료 주입부과의 거리가 순차적으로 가까워지거나 멀어지도록, 상기 시료 주입부에 대해 직렬 배치되는 배치 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 차별적 기질을 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 다수개의 반응부들은
    상기 항원에 대한 감도를 기준으로 순차적으로 배치되나 상기 시료 주입부과는 동일한 거리 만큼 이격되도록, 상기 시료 주입부에 대해 병렬 배치되는 배치 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 차별적 기질을 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 시료 주입부를 통해 주입된 상기 시료를 상기 반응부로 인가하는 시료 인가부를 더 포함하는 차별적 기질을 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 시료 인가부는
    필터 또는 미세 채널로 구현되는 것을 특징으로 하는 차별적 기질을 이용하는 준정량 면역학적 감지 장치.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101360829B1 (ko) * 2012-03-15 2014-02-11 (주)나비바이오텍 색 입자 면역분석법을 위한 진단 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020032752A (ko) * 2000-10-27 2002-05-04 김희태 다중 면역 반응을 통해 여러 종류의 표적 물질을 동시에검출하는 방법 및 이를 위한 검출용 키트
KR20020032754A (ko) * 2000-10-27 2002-05-04 김희태 다운증후군 진단 방법 및 이를 위한 진단용 키트
JP2005003569A (ja) 2003-06-13 2005-01-06 Mizuho Medy Co Ltd 検出装置及び検出方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6924153B1 (en) * 1997-03-06 2005-08-02 Quidel Corporation Quantitative lateral flow assays and devices
US7153682B2 (en) * 2000-06-05 2006-12-26 Chiron Corporation Microarrays on mirrored substrates for performing proteomic analyses
KR100380147B1 (ko) * 2001-01-18 2003-04-11 주식회사 엘지생명과학 류마티스성 자가면역 항체의 검출방법 및 검출키트
US6855561B2 (en) * 2001-09-10 2005-02-15 Quidel Corporation Method for adding an apparent non-signal line to a lateral flow assay
US20040203079A1 (en) * 2003-04-09 2004-10-14 Research Foundation Of The State University Of New York Methods and kits for detecting cerebrospinal fluid in a sample
US20080297169A1 (en) * 2007-05-31 2008-12-04 Greenquist Alfred C Particle Fraction Determination of A Sample

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020032752A (ko) * 2000-10-27 2002-05-04 김희태 다중 면역 반응을 통해 여러 종류의 표적 물질을 동시에검출하는 방법 및 이를 위한 검출용 키트
KR20020032754A (ko) * 2000-10-27 2002-05-04 김희태 다운증후군 진단 방법 및 이를 위한 진단용 키트
JP2005003569A (ja) 2003-06-13 2005-01-06 Mizuho Medy Co Ltd 検出装置及び検出方法

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