KR101427702B1 - PVdF 나노섬유가 함유된 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인의 제조방법 - Google Patents

PVdF 나노섬유가 함유된 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101427702B1
KR101427702B1 KR1020110100508A KR20110100508A KR101427702B1 KR 101427702 B1 KR101427702 B1 KR 101427702B1 KR 1020110100508 A KR1020110100508 A KR 1020110100508A KR 20110100508 A KR20110100508 A KR 20110100508A KR 101427702 B1 KR101427702 B1 KR 101427702B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nonwoven fabric
pvdf
present
nanofibers
gsm
Prior art date
Application number
KR1020110100508A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130036435A (ko
Inventor
김찬
조유진
서상철
이형진
서인용
Original Assignee
주식회사 아모그린텍
주식회사 아모메디
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 아모그린텍, 주식회사 아모메디 filed Critical 주식회사 아모그린텍
Priority to KR1020110100508A priority Critical patent/KR101427702B1/ko
Priority to PCT/KR2012/008013 priority patent/WO2013051846A2/ko
Priority to CN201280048052.5A priority patent/CN103930784B/zh
Publication of KR20130036435A publication Critical patent/KR20130036435A/ko
Priority to US14/242,036 priority patent/US20140212343A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101427702B1 publication Critical patent/KR101427702B1/ko
Priority to US16/208,968 priority patent/US20190107511A1/en
Priority to US18/423,282 priority patent/US20240159704A1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
    • G01N27/447Systems using electrophoresis
    • G01N27/44704Details; Accessories
    • G01N27/44717Arrangements for investigating the separated zones, e.g. localising zones
    • G01N27/44739Collecting the separated zones, e.g. blotting to a membrane or punching of gel spots
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y15/00Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • D01D5/0015Electro-spinning characterised by the initial state of the material
    • D01D5/003Electro-spinning characterised by the initial state of the material the material being a polymer solution or dispersion
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • D04H1/555Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving by ultrasonic heating
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/544Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being organic

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 PVdF 나노섬유 웹과 부직포가 복합화된 형태로 구성되며, 나노섬유는 부직포상에 평량 1gsm 내지 50gsm, 나노섬유의 평균 세공경은 0.1㎛ 내지 1㎛로 구성되는 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인을 제공한다.
본 발명에서 나노섬유로 구성된 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인은 생산 코스트 절감과 동시에 응답특성이 우수하여 단백질의 특정 물질이 소량으로 존재하는 경우에도 용이하게 검출할 수 있는 유용한 이점이 있다.

Description

PVdF 나노섬유가 함유된 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인의 제조방법{Manufacturing Method of PVdF Nanofiber Contained Complex Membrane for Western Blot}
본 발명은 PVdF 나노섬유가 함유된 웨스턴 블롯(western blot)용 복합 멤브레인 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 전기방사에 의해 제조되는 나노섬유 웹과 부직포가 복합화된 형태로서 생산 코스트 절감과 동시에 응답특성이 우수하여 단백질의 특정 물질이 소량으로 존재하는 경우에도 용이하게 검출할 수 있는 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인 및 그 제조방법에 관한 것이다.
웨스턴 블롯(western blot)은 여러 단백질 혼합물로부터 어떤 특정 단백질을 찾아내는 기법으로서, 세포나 조직으로부터 추출한 단백질을 샘플 버퍼(sample buffer)와 섞어 아크릴아미드(acrylamide)로 만든 분자체(molecular sieve)에 올려놓고 전기영동을 하면 샘플 버퍼에 들어있던 SDS(sodium dodecylsulfate, SDS-page) 라는 물질이 단백질 전체에 (-) 전기를 띠게 해서 (+) 전기 쪽으로 단백질이 끌려가게 된다. 이때 분자체가 단백질의 진행을 방해하여 작은 분자는 빨리, 큰분자는 느리게 이동하여 여러 크기의 밴드(band)를 형성하게 되는데, 이때 크기에 따라 분리된 젤(gel)위에 멤브레인을 올려놓고 전기를 흘려주면 단백질은 분리된 상태로 멤브레인에 옮겨진다. 여기서 검출하고자 하는 특정 단백질에 대한 항체(antibody)를 결합시키고 다시 그 항체에 특이적인 2차 항체를 결합시켜 발색 내지는 형광에 의해 나타나는 반응을 X-ray로 이미지화하는 방법이다.
이때 사용되는 멤브레인은 단백질과 소수성 결합(hydrophobic interaction)을 하기 쉬운 니트로셀룰로오즈(nitrocellulose), 나일론(nylon), 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinilidenflouride, PVdF) 등을 원료로 사용하며 평균 세공경이 0.2㎛와 0.45㎛로 구성되어 있다. 이러한 멤브레인은 물과 같은 비용매 속에 용매와 고분자를 부어 제작하는 상전이법(phase separation)에 의한 건식(dry), 습식(wet), 건습식(dry-wet casting)과 같은 방법으로 제조되고 있으나, 상전환 공정 중에 관여하는 복잡한 인자들의 영향으로 상분리 방법의 제어가 용이하지 않아 균일한 세공분포를 갖는 멤브레인을 얻기 힘들었다. 또한, 세공의 형태가 상분리 과정에 형성되어 표면에서 이면까지 연결되지 못하는 2차원의 닫힌 구조(closed pore)를 형성하여 높은 기공도 및 비표면적을 기대하기 어려운 점도 있었다.
최근, 멤브레인 제조방법의 하나인 전기방사법은, 고분자 용액에 고전압의 전계를 이용하여 3차원 부직포상의 나노섬유를 얻는 방법이다. 이러한 나노섬유는 섬유직경과 후처리에 의한 세공구조의 제어가 가능하고, 높은 기공도 및 비표면적을 제공할 수 있는 장점이 있다.
지금까지 나노섬유를 이용한 웨스턴 블롯용 멤브레인의 제조방법으로는, 대한민국 공개특허 제 10-2011-0035454 호 "웨스턴 블롯용 나노섬유 멤브레인 및 그 제조방법", 대한민국 공개특허 제 10-2011-0058957 호 "웨스턴 블롯용 일체형 멤브레인 및 그 제조방법"등이 본 발명자에 의해 제안된 바 있다.
그러나, 상기 제안된 멤브레인들은 나노섬유 단독 내지는 페이퍼와 합지에 의해 제조된 것으로서, 웨스턴 블롯팅 수행시 나노섬유 단독 멤브레인의 경우에 멤브레인과 단백질이 분리된 젤 사이에서 기포발생시 나노섬유 멤브레인의 강직도가 약해 기포의 제거가 용이하지 않을 뿐 아니라, 나노섬유 멤브레인을 젤 위에 올려놓을 때 나노섬유의 유연도 및 정전기력에 의해 나노섬유 상호간에 부착 내지는 겹침 현상을 방지할 수 있도록 일정 정도의 두께를 요하는 경우가 있어 공정비용이 상승하는 문제가 있다.
또한, 나노섬유와 페이퍼가 합지된 경우에는 메탄올 전처리 과정에서 메탄올에 의한 PVdF 나노섬유와 페이퍼의 팽창률이 상이하여 페이퍼로부터 나노섬유가 유리되는 현상 및 페이퍼의 강직도가 나노섬유에 비해 너무 커서 젤과 멤브레인의 접촉면에서 기포가 발생할 경우 이 기포를 제거하는 것이 쉽지 않아 웨스턴 블롯팅을 수행하기 곤란하다.
따라서, 균일한 세공분포와 높은 기공도 및 기포제거가 용이하면서도, 적절한 유연성을 갖춘 웨스턴 블롯용 멤브레인에 대한 요구가 있어 왔다. 본 발명자들은 이에 관하여 연구를 거듭한 결과, 나노섬유 웹과 부직포를 합체하여 복합화함으로써 상술한 문제를 제거할 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
KR 10-2011-0035454 KR 10-2011-0058957
따라서 본 발명의 목적은 나노섬유 웹과 부직포를 복합화하여 보다 저렴하면서도 취급이 용이하고 검출 감도가 향상된 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의하면, 웨스턴 블롯용 멤브레인의 제조방법에 있어서, PVdF계 고분자 물질을 용매에 용해하여 방사용액을 제조하는 단계; 상기 방사용액을 전기방사 방법에 의하여 PVdF계 고분자 나노섬유 웹을 얻는 단계; 및 상기 얻어진 나노섬유 웹을 부직포와 복합화하여 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인을 얻는 단계를 포함하는 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인의 제조방법이 제공된다.
또한, 상기 PVdF계 고분자 물질로는 예를 들면, 호모폴리머(homopolymer)로 구성된 PVdF, 코폴리머(copolymer)로 구성된 PVdF 등의 불소계 고분자를 단독 내지는 복합화하여 구성될 수 있으며, 특별히 이들에 제약을 두지는 않는다.
또한, 본 발명에서 바람직하기로는, 상기 나노섬유의 함량이 1gsm 내지 50gsm의 범위이고, 평균 세공의 크기가 0.1㎛ 내지 1.0㎛의 범위인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 나노섬유 웹과 부직포의 복합화는 나노섬유 웹과 부직포를 합지하거나, 또는 상기 부직포상에 나노섬유를 직접 방사하여 상기 나노섬유 웹과 부직포를 복합화한다. 아울러, 상기 나노섬유 웹과 부직포의 복합화는 압착, 가압, 캘린더링, 롤링, 열 접합, 초음파 접합 중에서 선택된 어느 하나의 방법으로 수행되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 나노섬유 웹과 부직포의 복합화는 60 내지 200℃에서의 열처리를 수반하면서 수행할 수도 있다.
또한 본 발명에 의하면, 전기방사 방법에 의하여 제조된 나노섬유 웹을 부직포와 복합화함에 의해 나노섬유의 함량이 1gsm 내지 50gsm의 범위이고, 평균 세공의 크기가 0.1㎛ 내지 1.0㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인이 제공된다.
본 발명에서 사용 가능한 용매는 디메틸 포름아미드(di-methylformamide, DMF), 디메틸 아세트마아미드(di-methylacetamide, DMAc), THF(tetrahydrofuran), 아세톤(Acetone), 알코올(Alcohol)류, 클로로포름(Chloroform), DMSO(dimethyl sulfoxide), 디클로로메탄(dichloromethane), 초산(acetic acid), 개미산(formic acid), NMP(N-Methylpyrrolidone), 불소계 알콜류로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 방사방법은 전기방사(electrospinning), 전기분사(electrospray), 전기분사방사(electrobrown spinning), 원심전기방사(centrifugal electrospinning), 플래쉬 전기방사(flash-electrospinning) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 1종인 것을 특징으로 한다.
상기 부직포로는 PET(Polyethylene terephthalate), PP(polyprophylene), PE(polyester) 계로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하며, 두께나 섬유 직경에는 특별히 한정하지 않는다.
본 발명에 의하면, 생산 코스트 절감과 동시에 단백질의 검출 감도가 우수한 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인을 제공하는 것이 가능하여 단백질 분리, 분석용 및 다양한 검출에 유용하게 활용 가능하다.
도 1은 본 발명에 의해 제조된 PVdF 나노섬유의 주사전자 현미경 사진; (a) 7gsm, (b) 9gsm, (c) 14gsm
도 2는 본 발명에 의해 제조된 PVdF 나노섬유와 PET 부직포가 합지된 단면의 주사전자 현미경 사진; (a) 7gsm, (b) 9gsm, (c) 14gsm
도 3은 본 발명에 의해 제조된 PVdF 나노섬유와 PET 부직포 및 각각 합지된 사진과 이미지;
도 4는 본 발명에서 사용된 PET 부직포의 주사전자 현미경 사진(a)과 본 발명에 의해 제조된 PVdF 나노섬유와 PET 부직포가 합지된 주사전자 현미경 사진(b);
도 5는 본 발명에 의해 제조된 복합 멤브레인의 PMI 결과를 나타내는 그래프;
도 6은 본 발명에 의해 제조된 복합 멤브레인을 이용한 웨스턴 블롯 결과를 나타내는 사진;
도 7은 본 발명과 비교예의 멤브레인을 이용한 웨스턴 블롯 결과를 나타낸 사진; 그리고
도 8은 본 발명에 의해 제조된 복합 멤브레인을 메탄올 전처리 과정을 생략하고 웨스턴 블롯을 실시한 결과를 나타내는 사진이다.
본 발명에 따른 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인은 먼저, PVdF계 고분자를 적절한 용매에 용해하여 방사 가능한 농도로 용액을 제조하고, 방사구로 이송한 후 노즐에 고전압을 인가하여 전기방사(electrospinning) 등의 방법으로 방사하여 이를 부직포와 라미네이팅하여 제조하는 방법과, 부직포상에 PVdF계 나노섬유를 직접 전기방사하여 제조하는 방법을 통하여 부직포상의 나노섬유의 평량은 1gsm 내지 50gsm이며, 나노섬유의 평균 세공경은 0.1 내지 1.0㎛로 구성된 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인을 제조한다.
이하 각 단계별로 상세히 설명한다.
PVdF계 나노섬유 방사용액 제조
본 발명에 있어서, PVdF계 고분자 물질로는 예를 들면, 호모폴리머(homopolymer)로 구성된 PVdF, 코폴리머(copolymer)로 구성된 PVdF 등의 불소계 고분자를 단독 내지는 복합화하여 구성할 수 있으며, 상용성 있는 용매를 사용하여 방사 가능한 농도의 방사용액을 제조하여 사용한다.
상기 방사용액 제조에 있어서 PVdF 고분자 물질의 함량은 5 내지 50중량%가 적당하며, 5중량% 미만의 경우 나노섬유를 형성하기 보다는 비드(bead)상으로 분사되어 멤브레인을 구성하기 어려우며, 50중량% 초과인 경우에는 점도가 높아 방사성이 불량하여 섬유를 형성하기 곤란한 경우가 있다. 따라서 방사용액의 제조는 특별한 제약은 없으나, 섬유상 구조를 형성하기 쉬운 농도로 섬유의 형상(morphology)을 제어하는 것이 바람직하다.
고분자 나노섬유 웹 형성
제조된 방사용액을 정량펌프를 사용하여 방사팩(spin pack)으로 이송하고, 이때 고전압 조절장치를 사용하여 방사팩에 전압을 인가하여 전기방사를 실시한다. 이때 사용되는 전압은 0.5kV 내지 100kV까지 조절하는 것이 가능하며, 집전판은 접지를 하거나 (-)극으로 대전하여 사용할 수 있으며, 전기전도성 금속, 박리지, 부직포 등으로 구성되는 것이 바람직하다. 집전판의 경우 방사시 섬유의 집속을 원활하게 하기 위해 포집장치(suction collector)를 부착하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한 방사팩과 집전판까지의 거리는 5 내지 50㎝로 조절하여 사용하는 것이 바람직하다. 방사시 토출량은 정량펌프를 사용하여 홀당 0.01 내지 5cc/hole.min으로 토출하여 방사하고, 방사시 온도 및 습도를 조절할 수 있는 챔버(chamber)내에서 상대습도 30 내지 80%의 환경에서 방사하는 것이 바람직하다.
고분자 나노섬유 웹과 부직포와의 복합화
제조된 PVdF 나노섬유 웹은 PET, PP, PE 등의 부직포와 일체화시켜 압착, 롤링, 열 접합, 초음파 접합, 캘린더링 등의 다양한 방법으로 라미네이팅하여 복합체 멤브레인을 제조한다. 이때 나노섬유의 평량은 1gsm 내지 50gsm까지 다양하게 제조할 수 있다. 나노섬유가 1gsm (gram per square meter) 미만의 경우 PVdF 나노섬유의 양이 너무 작아 단백질 검출을 고감도로 행할 수 없는 단점이 있으며, 50gsm을 초과할 경우 공정비용이 상승하는 문제가 있다.
또한, 나노섬유의 평균 세공경은 0.1 내지 1.0㎛가 적당하며, 0.1㎛ 미만의 경우 후처리 공정비용이 상승하고 전이(transfer) 시간이 지연되며, 1.0㎛를 초과하면 전이되는 단백질의 농도가 낮아 검출 감도가 떨어지므로 정확한 분석이 이루어질 수 없는 단점이 있다.
특히, 나노섬유 웹과 부직포를 복합화할 경우 열처리를 동반할 수 있는데, 고분자가 용융되지 않는 범위인 60 내지 200℃의 온도범위에서 실시하는 것이 바람직하다. 60℃ 미만의 경우 열처리 온도가 낮아 나노섬유간 융착이 불안정하여 웨스턴 블롯 수행 전 메탄올(methanol) 전처리시 나노섬유간 분리가 진행되어 적당한 웨스턴 블롯을 수행하기 어렵게 된다. 또한 열처리 온도가 200℃ 초과 시 나노섬유를 구성하는 PVdF계 고분자의 용융에 의해 세공구조가 막혀 적절한 SDS-page로부터 단백질 전이(transfer)가 이루어지지 않아 정확한 분석이 곤란한 경우가 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
(실시예 1)
소수성 고분자인 호모폴리머로 구성된 PVdF(Kynar 761)를 20중량%가 되도록 용매 DMAc에 용해하였다. 제조된 방사용액을 정량펌프를 이용하여 방사노즐로 이송하고 인가전압 25kV, 방사구와 집전체의 거리 20㎝, 토출량 분당 0.01cc/g·holl로 상온, 상압에서 전기방사를 실시하여 PVdF 나노섬유 웹을 각각 7gsm, 9gsm, 14gsm이 되도록 얻었다.
도 1에는 본 실시예에 의해 전기방사된 PVdF 나노섬유 웹의 주사전자 현미경 사진을 나타냈다. 도 1에서와 같이, PVdF 나노섬유 웹 대부분의 섬유는 300㎚ 내지 400㎚ 범위의 직경 분포를 보이는 것을 확인할 수 있다. 본 발명의 나노섬유와 부직포 사이의 세공이 3차원 열린 세공(3-D open pore) 구조로서 표면에서 이면까지 균일하게 열려있다.
이렇게 제조된 PVdF 나노섬유 웹을 PET 부직포와 함께 140℃에서 캘린더링하여 복합화하였으며, PVdF 나노섬유 웹과 PET 부직포와의 복합체의 단면형상을 주사전자 현미경으로 분석한 것을 도 2에 나타내었다. 도 2와 같이, PET 부직포상에 PVdF 나노섬유 웹이 복합화된 것을 확인할 수 있다.
도 3에는 본 실시예에 따라 전기방사된 나노섬유와 PET 부직포가 합지된 사진과 이미지를 나타냈다. 도 4에는 본 발명에 사용된 PET 부직포의 주사전자 현미경 사진(a)과 전기방사된 나노섬유와 부직포 섬유의 직경 차를 확인할 수 있는 전자현미경 사진(b)을 나타냈다. 이로부터, PET 부직포의 경우 직경 20㎛로서 나노섬유 대비 500배의 직경을 갖는 것을 알 수 있다.
도 5는 PMI(Capillary Flow porometer) 장비를 사용하여 합지된 복합 멤브레인의 기공분포를 분석한 결과를 나타낸 것이다. 도 5에서와 같이, 나노섬유의 중량이 7gsm에서 14gsm으로 증가할수록 평균 세공경이 감소하는 것을 알 수 있는데, 이는 나노섬유의 중량이 증가한 때문으로 판단된다.
(실시예 2)
PET 부직포상에 직접 전기방사를 실시하여 PET 부직포상에 전기방사된 PVdF 나노섬유 웹을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 PVdF 나노섬유 웹과 PET 부직포와의 복합체를 얻은 후, 이 복합체를 140℃로 가열된 롤러를 통해 캘린더링을 실시하여 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인을 제조했다. 이때 제조된 나노섬유의 경우도 실시예 1과 비슷한 평균직경 400㎚ 내지 500㎚의 분포를 갖는 것을 확인했으며, 캘린더링 후 나노섬유가 단락되거나 탈리되는 것 없이 균일하게 복합화되는 것을 확인할 수 있었다.
(비교예)
비교를 위하여 PVdF 나노섬유만으로 구성된 멤브레인을 사용하여 웨스턴 블롯을 동일하게 실시하였다.
웨스턴 블롯 시험
실시예 1과 2의 샘플을 이용하여 웨스턴 블롯을 실시하였다.
먼저, 실시예 1에서 제조된 샘플을 가로×세로 각각 8㎝×9㎝로 미리 잘라놓고 겔(gel)내 단백질과 멤브레인과의 소수성 결합(hydrophobic interaction)을 할 수 있도록 100% 메탄올에 약 1분간 침지하여 활성화시켰다.
이렇게 활성화된 멤브레인을 트랜스퍼 완충용액(1×transfer buffer)으로 옮겨준 후 10분간 방치하였다. 이때 이 트랜스퍼 완충용액의 구성은 3.03g/L trisma-base, 14.4g/L Glycine, 20% 메탄올(200ml/L)로 하였다. 트랜스퍼할 겔을 트랜스퍼 완충용액으로 살짝 적셔주고 멤브레인 위에 기포가 생기지 않도록 주의하여 올려놓는다. 겔과 멤브레인을 밀착시킨 후, 양면에 트랜스퍼 완충용액으로 미리 적셔준 3M 지(3M paper)를 대고 트랜스퍼 키트(transfer kit)에 장착한다.
트랜스퍼는 Mini-gel 트랜스퍼 키트를 사용하여 100V에서 1시간 실시하였으며, 이때 발생하는 열을 차단하기 위하여 트랜스퍼 용기(transfer tank)를 얼음 속에 놓아 실시하였다. 트랜스퍼가 끝난 후 장치를 해체하고 멤브레인을 분리하여 1xTBST(tris-buffered saline with 0.05% tween 20)로 살짝 찧어준다. 이때 TBST의 구성은 0.2M Tris pH 8 (24.2g trisma base), 1.37M NaCl (80g NaCl), Adjust pH 7.6 by conc HCl로 이루어진다.
이때 구강상피세포암종 KB 세포주에서 추출한 총 단백질 농도는 20, 10, 5, 2.5, 1㎍이었으며, 10% SDS-page gel을 이용하였다. 전체 트랜스퍼 시간(transfer time)은 약 1시간 40분이었으며, 차단 시간(blocking time)은 1시간 30분이었다.
검출대상 단백질은 β-actin이었으며, 1차 항체(first Antibody)로는 마우스로부터 얻은 β-actin 항체(santa cruz, sc-47778)이었으며, 이를 1:5000으로 희석하여 트랜스퍼 멤브레인과 4℃에서 하루 정도 반응시켰다. 그 후, horseradish peroxidase(양고추냉이에서 추출한 과산화수소 분해효소)가 결합되어 있는 이차 항체(secondary Antibody)인 goat anti-mouse IgG-HRP(santa cruz, sc-2005, 마우스 면역글로빈을 염소에 주입시켜서 만든 항체)와 반응시킨 후, horseradish peroxidase에 대한 기질인 과산화수소 용액(peroxide solution)과 Luminol Enhancer Solution(과산화수소 분해효소에 의해 분해된 산소유리기에 의해 Luminol이 산화되면서 형광을 내게 됨; LF-QC1010, ABFRONTIER, Korea)을 넣고 1분간 반응시켰다. 기질과 반응시킨 트랜스퍼 멤브레인을 X-ray 필름에 2분간 노출하여 β-actin 단백질의 발현을 확인하였다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 복합체 멤브레인을 사용하여 웨스턴 블롯을 시행한 결과를 나타낸 것이다. 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에서는 나노섬유의 평량이 7gsm, 9gsm, 및 14gsm로 각각 변화하여도 웨스턴 블롯 결과에 큰 변화는 없었으며, 모든 샘플에서 밴드가 명확하고 뚜렷하게 나타났다. 다만, 나노섬유의 평량이 7gsm인 경우에는 단백질 농도(protein concentration)가 비교적 낮은 0.25㎍에서도 검출 밴드가 나타남으로써 검출 감도가 다소 우수하다는 사실을 확인할 수 있다.
이러한 결과로부터, 본 발명에 따라 나노섬유 웹을 부직포와 합체하여 복합화함에 의해 나노섬유의 평량이 적은 경우에도 웨스턴 블롯팅시 취급성 악화의 문제를 야기하지 않으며, 오히려, 나노섬유의 평량이 적어지면 멤브레인의 기공도가 증가하여 단백질의 검출 감도가 향상되는 것을 알 수 있다. 이에 따라 본 발명에 의하면, 공정비용의 절감과 동시에 검출 감도가 우수한 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인을 제공하는 것이 가능하다.
도 7은 본 발명의 실시예 1의 7gsm과 비교예의 샘플을 사용하여 웨스턴 블롯을 실시한 결과를 비교하여 나타낸 것이다. 도 7에서 보는 바와 같이, 나노섬유 단독으로 형성된 멤브레인(비교예)의 경우에 비해 본 발명의 경우에서 블롯팅 크기가 상대적으로 더 크고 선명하게 나타났다. 이러한 결과로부터, 비교예에 비해 본 발명의 경우가 보다 소량의 단백질만으로도 검출이 가능하므로 단백질에 대한 검출 감도가 더 우수하다는 것을 알 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에서 제조된 복합 멤브레인을 사용하여 웨스턴 블롯을 실시한 결과를 나타낸다. 이때 웨스턴 블롯을 실시하기 전에 메탄올 전처리 과정을 생략한 결과, 나노섬유의 평량이 7gsm인 경우에는 9gsm나 14gsm의 경우에 비해 매우 우수한 감도를 나타내는 것을 알 수 있다. 이러한 결과는 나노섬유의 평량이 9gsm, 14gsm으로 증가함에 따라 나노섬유의 양이 상대적으로 많아지게 되어 메탄올 전처리를 실시하지 않을 경우 젤과 나노섬유층 간의 계면에서의 접촉이 다소 충분하지 않기 때문으로 판단된다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예로 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 웨스턴 블롯용 멤브레인의 제조방법에 있어서,
    PVdF계 고분자 물질을 용매에 용해하여 방사용액을 제조하는 단계;
    상기 방사용액을 부직포 위에 직접 전기방사하여 상기 PVdF계 고분자 물질의 나노섬유 웹을 형성하는 단계; 및
    상기 나노섬유 웹이 형성된 상기 부직포를 상기 나노섬유 웹의 고분자가 용융되지 않는 범위인 60 ~ 200℃ 범위에서 캘린더링하여 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인을 얻는 단계를 포함하는 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
KR1020110100508A 2011-10-04 2011-10-04 PVdF 나노섬유가 함유된 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인의 제조방법 KR101427702B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110100508A KR101427702B1 (ko) 2011-10-04 2011-10-04 PVdF 나노섬유가 함유된 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인의 제조방법
PCT/KR2012/008013 WO2013051846A2 (ko) 2011-10-04 2012-10-04 PVdF 나노섬유가 함유된 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인 및 그 제조방법
CN201280048052.5A CN103930784B (zh) 2011-10-04 2012-10-04 含聚偏氟乙烯纳米纤维的蛋白质印迹复合膜的制备方法
US14/242,036 US20140212343A1 (en) 2011-10-04 2014-04-01 Composite membrane for western blot containing pvdf nanofiber and manufacturing method thereof
US16/208,968 US20190107511A1 (en) 2011-10-04 2018-12-04 Composite membrane for western blotting containing a pvdf nanofiber web and manufacturing method thereof
US18/423,282 US20240159704A1 (en) 2011-10-04 2024-01-25 Composite membrane for western blotting containing a pvdf nanofiber web and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110100508A KR101427702B1 (ko) 2011-10-04 2011-10-04 PVdF 나노섬유가 함유된 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130036435A KR20130036435A (ko) 2013-04-12
KR101427702B1 true KR101427702B1 (ko) 2014-08-08

Family

ID=48044293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110100508A KR101427702B1 (ko) 2011-10-04 2011-10-04 PVdF 나노섬유가 함유된 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인의 제조방법

Country Status (4)

Country Link
US (3) US20140212343A1 (ko)
KR (1) KR101427702B1 (ko)
CN (1) CN103930784B (ko)
WO (1) WO2013051846A2 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101758204B1 (ko) * 2015-07-28 2017-07-17 주식회사 아모그린텍 나노섬유 기반 복합 가연사 및 그의 제조방법
CN108841143B (zh) * 2018-05-24 2019-08-27 山东大学 一种Western Blot用微孔薄膜及其制备方法
CN113186643A (zh) * 2021-04-07 2021-07-30 陕西科技大学 一种纳米纤维修饰硝酸纤维素免疫层析膜的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100020025A (ko) * 2007-06-07 2010-02-19 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 나노웨브와 기재의 라미네이트를 형성하는 방법, 및 라미네이트를 이용하는 필터
KR20110058957A (ko) * 2009-11-27 2011-06-02 주식회사 아모텍 웨스턴 블롯용 일체형 멤브레인 및 그 제조방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070187244A1 (en) * 2005-12-13 2007-08-16 Bio-Rad Laboratories, Inc. Composite Membrane To Capture Analyte Transfers From Gels
US8231013B2 (en) * 2006-12-05 2012-07-31 The Research Foundation Of State University Of New York Articles comprising a fibrous support
CN101279204B (zh) * 2008-01-15 2012-03-21 沈阳航空工业学院 高强度纳米纤维功能膜的制备方法
KR20090115520A (ko) * 2008-05-02 2009-11-05 엘에스엠트론 주식회사 탄성 회복 특성이 조절된 이방도전필름 및 이를 이용한회로접속구조체
CN101829454A (zh) * 2009-03-12 2010-09-15 北京服装学院 一种过滤器具用电纺丝基复合纳米纤维材料的制备方法
CN101559327B (zh) * 2009-05-08 2013-01-02 东华大学 纳米纤维液体分离复合膜及其制备方法
US20120145632A1 (en) * 2009-07-15 2012-06-14 Konraad Albert Louise Hector Dullaert Electrospinning of polyamide nanofibers
WO2011040718A2 (ko) * 2009-09-30 2011-04-07 주식회사 아모메디 웨스턴 블롯용 나노섬유 멤브레인 및 그 제조방법
WO2011081075A1 (ja) * 2009-12-28 2011-07-07 キッコーマン株式会社 黄色ブドウ球菌抗原の抽出方法、黄色ブドウ球菌抗原の抽出用試薬および黄色ブドウ球菌の判定方法
WO2011106693A2 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 The Regents Of The University Of Michigan Microscale western blot

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100020025A (ko) * 2007-06-07 2010-02-19 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 나노웨브와 기재의 라미네이트를 형성하는 방법, 및 라미네이트를 이용하는 필터
KR20110058957A (ko) * 2009-11-27 2011-06-02 주식회사 아모텍 웨스턴 블롯용 일체형 멤브레인 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN103930784A (zh) 2014-07-16
KR20130036435A (ko) 2013-04-12
WO2013051846A2 (ko) 2013-04-11
US20190107511A1 (en) 2019-04-11
US20140212343A1 (en) 2014-07-31
US20240159704A1 (en) 2024-05-16
WO2013051846A3 (ko) 2013-05-30
CN103930784B (zh) 2015-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5757449B2 (ja) ウエスタンブロット用ナノ繊維メンブレン及びその製造方法
US20240159704A1 (en) Composite membrane for western blotting containing a pvdf nanofiber web and manufacturing method thereof
Lalia et al. Nanocrystalline cellulose reinforced PVDF-HFP membranes for membrane distillation application
KR101170059B1 (ko) 웨스턴 블롯용 나노섬유 멤브레인 및 그 제조방법
EP2835843B1 (en) Separator
Li et al. Water filtration properties of novel composite membranes combining solution electrospinning and needleless melt electrospinning methods
US9508974B2 (en) PET nonwoven fabric for separator for secondary battery and separator for secondary battery comprising the same
KR101139327B1 (ko) 플라즈마 처리에 의한 친수성 웨스턴 블롯용 멤브레인 및 그 제조방법
Yoon et al. Multi-jet electrospinning of polystyrene/polyamide 6 blend: thermal and mechanical properties
JP2005054348A (ja) 超薄型で多孔質且つ機械的に安定な不織布、その製造法、並びにその使用法
CN110124517A (zh) 一种低温反向界面聚合制备纳米纤维基复合纳滤膜的方法
Guo et al. PET/TPU nanofiber composite filters with high interfacial adhesion strength based on one-step co-electrospinning
KR20180055277A (ko) 다공성 에틸렌-초산비닐 공중합체 층을 가지는 분리막 및 이의 제조방법
JP6481330B2 (ja) アルカリ水電気分解隔膜用基材
CN105714572B (zh) 一种用涂布机层层组装改性高分子微/纳米纤维膜的方法
JP2011184815A (ja) 芳香族ポリアミド極細繊維の製造方法及び芳香族ポリアミド極細繊維
Moslehi et al. Preparation and characterization of polyamide thin film composite nanofiltration membrane based on polyurethane nanofibrous support
CN113725556B (zh) 无纺布以及电池隔膜
JP2011210680A (ja) 電池用セパレータ
KR102237839B1 (ko) 전기방사 나노섬유막 및 그 제조방법
KR20180003006A (ko) 이온교환막용 부직포 지지체 및 그 제조방법
KR20190129814A (ko) 다공성 에틸렌-초산비닐 공중합체 층을 가지는 분리막 및 이의 제조방법
US20230110639A1 (en) Nonwoven sheet material comprising a substrate and fibril covering
JP2000100410A (ja) アルカリ電池用セパレータ
RU2279158C2 (ru) Нетканый микропористый материал для сепараторов химических источников тока и способ его получения

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170712

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190711

Year of fee payment: 6