KR101616985B1 - 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 방법 및 반응용기 - Google Patents

비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 방법 및 반응용기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 방법에 관한 것으로, 시료기판을 뒤집어서 반응용기에 장착시키고 반응하는 동안 반응용기를 반복적으로 뒤집거나 용액의 흐름을 유지해서 나노입자에 의한 생체 반응물의 운동성을 보완하고 침전에 의한 비특이적 결합을 최소화할 수 있는 발명이다. 이에 따라 단시간 및 저비용으로도 정확도가 우수한 진단을 수행할 수 있다.

Description

비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 방법 및 반응용기 {NANOPARTICLE BASED IN VITRO DIAGNOSTIC METHOD AND REACTION CHAMBER WITH MINIMIZATION OF NON-SPECIFIC BINDING}
본 발명은 나노입자 기반 체외진단 방법 및 반응용기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 나노입자의 특이적 결합 효율을 높이고 비특이적 결합을 최소화할 수 있는 체외진단 방법 및 반응용기에 관한 것이다.
DNA, RNA, 단백질 등과 같이 생체 내에 존재하는 다양한 바이오 물질들은 생체 표지자(bio-marker)로서 질병과 관련된 생체지표, 예를 들어 암표지자 유무 및 농도 분석, 생체 이온 농도, 혈당 수치 등을 포함하고 있다. 이러한 바이오 마커를 활용하면 생명체의 정상 또는 병리적인 상태, 약물에 대한 반응 정도를 객관적으로 측정할 수 있어 각종 질병의 진단 및 신약개발연구에도 효과적으로 활용되고 있다. 특히, 환자의 조직에서 나타나는 특정 생체 표지자를 추적하는 것은 진단 및 치료에 있어 매우 중요한 역할을 한다. 현재 질병의 진단에 사용되는 가장 보편적인 방법은 혈액, 생검 조직, 소변, 등과 같은 생체시료를 수집한 후 그에 내재되어 있는 특정 질병에 대한 생체표지자의 유무를 측정하는 방법이다. 생체 표지자 유무의 측정을 통한 질병의 판별을 위하여, 중합효소 연쇄반응(Polymerase Chain Reaction; PCR) 등과 같은 방법으로 시료의 증폭 과정을 포함하는 전처리 과정 후 형광 신호 분석 방법, 전기영동 분석방법, 동위원소 분석 방법 등과 같은 다양한 분석 방법이 사용되고 있다. 또한, 면역화학염색(immunohistochemistry)와 같은 병리 진단법을 유전자와 관련된 근질환의 진단에 이용할 수도 있다. 그러나 체내에 존재하는 생체 표지자들은 그 종류가 매우 많기 때문에, 한 번의 진단과정에서 하나 또는 소수의 생체 표지자만 진단할 수 있는 기존의 방법에는 한계가 있다. 이에, 여러 종류의 생체 표지자를 한 번에 진단할 수 있는 다중 분석(Multiplex Analysis) 또는 다중 검출 기술이 요구되어 왔으며, 이러한 방법으로서 나노입자를 이용한 체외 진단 방법이 연구되고 있다.
다양한 광학적 신호를 가진 나노입자를 생체 시료에 처리함으로써 나노입자와 생체 표지자를 선택적으로 결합시키고, 형광분석, 라만분석 등의 광학적 분석을 통하여 생체 시료에 존재하는 다양한 생체 표지자를 효과적으로 검출할 수 있게 되었다. 이와 같은 진단의 효율성으로 인해 나노입자를 활용한 체외 진단 기술은 종래의 생체 표지자 진단 방법을 획기적으로 발전시킬 수 있는 기술로서 주목받고 있다.
현재까지의 나노입자를 활용한 시료의 체외 진단은 나노입자를 함유한 용액을 기판 상의 시료에 떨어뜨린 후 일정 시간 경과 후 나노입자와 시료의 결합을 확인하는 방법으로 수행되고 있다. 도 1a 및 도 1b는 종래의 나노입자를 활용한 시료의 체외 진단 방법의 일 실시예이다. 이러한 종래의 방식에 의하는 경우, 항체 대비 크기가 크고 무거운 나노입자가 부착되어 있기 때문에 항체의 운동성이 떨어져서 특이적 결합 효율이 떨어지고 더불어 중력에 의한 침전으로 비특이적 결합이 발생하여 진단의 정확도 및 신뢰도를 떨어뜨리는 문제가 있어왔다. 이러한 비특이적 결합을 배제시키기 위하여 반응시간 동안 시료를 흔들어 주거나, 반응 용액에 계면활성제 및 표면안정제와 같은 다양한 화학 물질을 포함시키는 것과 같은 방법을 사용하기도 하나, 그 방법이 매우 복잡하고, 기술을 구현하는 사람에 따른 차이가 존재함에 따라 결국 정확한 진단이 어려웠으며, 특정 생체 표지자를 확인하기 위한 반복적인 실험의 수행으로 인하여 시간 및 비용의 중복적인 소요가 수반되는 문제도 있어왔다.
한국등록특허 제10-0458860호
상술한 바와 같이, 종래의 나노입자를 활용한 진단 방법은 시료를 똑바로 놓은 상태에서 반응을 진행하는 과정에서 나노입자와 결합된 항체의 줄어든 운동성과 중력에 의한 침전으로 비특이적 결합이 증가하는 제한점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 나노입자를 사용하여 시료를 진단함에 있어서, 나노입자와 결합된 항체의 줄어든 운동성을 보완하고 중력에 의한 침전을 막아 비특이적 결합을 최소화하는 새로운 방법을 제공하는 것을 본 발명의 과제 및 목적으로 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 나노입자와 결합된 항체를 이용한 기판 형태의 체외 진단법에서 비특이적 결합을 최소화하는 방법에 관한 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 방법은 시료기판을 뒤집어서 반응용기에 장착시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 방법은 시료기판을 반응용기에 장착시킨 후, 이를 반복적으로 뒤집거나 나노입자를 함유하는 용액을 상기 반응용기의 유입구에 주입하여 흘려주면서 반응시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 방법은 상기 시료기판을 상기 반응용기로부터 분리시키는 단계, 및 상기 분리된 시료기판으로부터 상기 나노입자와 상기 시료와의 결합을 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 방법에 사용되는 반응용기는 나노입자를 함유하는 반응용액의 유입구를 포함하고, 반응시키는 양을 최소화하기 위해서 넓고 얇은 합입부를 포함하며, 상기 함입부에는 시료기판을 장착할 수 있다.
상기 유입구는 2개 이상일 수 있으며, 상기 합입부는 상기 시료기판이 도입되는 제 1 함입부와 나노입자 함유 용액이 상기 시료기판 상의 시료 표면과 접촉할 수 있는 공간인 제 2 함입부로 이루어질 수 있다.
상기 시료기판은 기판 상의 시료 부분이 반응용기 내부로 향하도록 상기 반응용기의 제 1 함입부에 장착될 수 있으며, 도 2a에서 이러한 장착과정을, 도 2b에서 시료기판이 뒤집어서 장착된 형태를 도시하고 있다.
상기 시료는 혈액, 혈청, 혈장, 림프액, 뇌척수액, 복수, 요 및 조직 생검으로 구성되는 그룹 중에서 선택될 수 있다.
상기 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 방법은 상기 분리된 시료기판의 표면을 완충용액으로 세척하는 단계, 상기 세척된 시료기판을 약알칼리성 조건 하에서 증류수와 완충용액으로 헹구는 단계 및 고정용액을 이용하여 상기 나노입자가 결합된 시료를 상기 기판상에 고정시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 나노입자는 그 크기가 항체의 크기와 비슷하거나 더 큰 나노입자이며, 형광(Fluorescence) 및 인광(Phosphorescence)을 포함한 발광(Luminescence) 신호를 갖거나 라만산란(Normal Raman Scattering, Resonance Raman Scattering, Surface-Enhanced Raman Scattering, Surface-Enhanced Resonance Raman Scattering) 신호를 갖도록 표지된 것을 포함한다. 상기 나노입자와 상기 시료와의 결합을 확인하는 단계는 광학 신호의 종류에 따라 고유한 분석도구를 사용할 수 있으며, 라만산란 신호의 경우 라만분광 분석법을 사용한다.
본 발명은 종래의 방식과는 달리 기판형태의 시료를 뒤집어서 반응용기에 장착시키고, 그 하부에서 나노입자 함유용액과 접촉되게 함으로써, 나노입자의 크기와 무게에 의해 줄어든 운동성을 보완하고 중력에 의한 침전으로 발생하는 비특이적 결합을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 단시간 및 저비용으로 정확도 높은 진단을 수행할 수 있다. 또한, 반응에 필요한 시료와의 접촉면적은 최대한으로 확보하면서 전체 반응 용액의 부피는 최소화하기 위해 반응 용기 내에 넓고 낮은 공간을 구성하고 용액의 주입이 용이하도록 양쪽에 주입 홈을 구성하였다. 이를 통해 종래의 나노입자를 활용한 체외진단 기술에서의 제한점인 중력에 의한 나노입자의 비특이적 결합을 쉽고 간단하게 극복할 수 있도록 하였다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1a은 종래의 나노입자 기반 체외진단 방법의 일실시예를 도시한다.
도 1b는 종래의 나노입자를 기반 체외진단 방법에 따를 때, 시료기판 상에 나노입자 함유용액을 떨어트린 모습을 도시한다.
도 2a는 본 발명에 따른 나노입자 기반 체외진단 방법의 개략도를 도시한다.
도 2b는 본 발명에 따른 나노입자 기반 체외진단 방법에 있어서, 기판시료의 면이 아래쪽을 향하도록 반응용기에 장착된 모습을 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 나노입자 기반 체외진단 방법의 흐름도를 도시한다.
도 4a는 본 발명에 따른 나노입자 기반 체외진단 방법을 수행한 경우, 기판 형태의 시료를 형광분석에 의하여 관찰한 결과를 도시한다.
도 4b는 종래의 나노입자 기반 체외진단 방법을 수행한 경우, 기판 형태의 시료를 형광분석에 의하여 관찰한 결과를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 나노입자 기반 체외진단 반응용기를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따를 나노입자 기반 체외진단 반응용기의 평면도를 도시한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는“함유”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 제 1, 제 2등의 용어가 다양한 구성요소를 설명함에 있어 사용될 수 있지만, 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
본 발명의 나노입자 기반 체외진단 방법은 시료기판을 뒤집어서 얇은 반응용기에 장착하고 이를 반복적으로 뒤집으면서 반응시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 사용되는 시료는 혈액, 혈청, 혈장, 림프액, 뇌척수액, 복수, 요(尿) 및 조직 생검으로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 나노입자와 반응할 수 있는 어떠한 시료도 가능하다.
본 발명에 사용되는 나노입자는 항체(Antibody)와 결합될 수 있으며, 상기 나노입자의 크기는 항체와 비슷하거나 더 클 수 있다. 또한, 상기 나노입자는 형광 및 인광을 포함한 발광신호를 갖거나 라만산란 신호를 갖도록 표지된 것을 포함한다. 하기 본 발명의 실시예는 표면증강라만산란(Surface-Enhanced Raman Scattering; SERS) 신호와 형광 신호가 동시에 표지된 나노입자를 사용한 것에 대한 기술이다. 상기 나노입자의 대표적인 예로 형광-표면증강라만산란 나노입자(F-SERS dot)가 사용될 수 있다. 형광-표면증강라만산란 나노입자는 생체 표지자의 위치 추적이 용이하고 다중 측정이 가능하여 진단의 정확성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 시료기판을 뒤집어서 반응용기(1)에 장착시킨다는 것은, 기판 상의 시료가 반응용기(1)의 내부, 구체적으로는 제1 합입부(3)로 향하도록 하여 반응용기(1)에 도입하는 것을 의미하는 것이며, “장착”이라는 용어가 시료기판이 반응용기(1)에 접착된다는 의미는 아님에 유의하여야 한다.
본 발명의 나노입자 기반 체외진단 방법은 시료기판을 뒤집어서 반응용기(1)에 장착시키는 단계를 수행한 후, 나노입자를 함유하는 용액을 반응용기(1)의 유입구(2)에 주입하는 단계를 포함한다.
본 발명의 나노입자 함유 용액으로는 탈지유(skim milk) 및 보빈세럼알부민(Bovine Serum Albumin; BSA)과 같은 단백질 물질을 함유하는 완충용액을 사용하며, 상기 완충용액으로서 트리스-버퍼드 설린(Tris-Buffered Saline; TBS) 용액, 트리스-버퍼드 설린 트윈-20(Tris-Buffered Saline Tween-20), 또는 포스페이트 버퍼드 설린(Phosphate buffered saline; PBS) 용액 등을 사용할 수 있다. 상기 나노입자 함유 용액에 보빈세럼알부민을 용해시켜 사용함으로써, 나노입자와 시료의 비특이적 결합(non-specific binding)을 줄일 수 있다.
상기 반응용기(1)에 유입구(2)가 2개 이상인 경우 나노입자를 함유하는 용액을 그 중 어느 하나의 유입구에 주입할 수 있으며, 주입방법은 피펫팅(pipetting)을 포함하여 다양한 방법이 사용 될 수 있다. 주입된 용액의 나노입자가 기판시료와 특이적으로 결합하고 비특이적 결합이 최소화하기 위해서 반응시간 동안 상기 반응용기를 앞뒤로 반복해서 뒤집어 주거나 용액이 합입구 내에서 움직이도록 흐름을 준다.
상술한 바와 같이, 나노입자를 함유하는 용액이 반용용기(1) 안에서 일정 시간 동안 반응한 후, 상기 시료기판을 반응용기(1)로부터 분리시킨다.
상기 분리된 시료기판의 표면을 TBS, TBST 또는 PBS 등의 완충용액으로 세척하며, 본 세척단계는 5분씩 2회에 걸쳐서 실시할 수 있으며, 상기 세척된 시료기판을 약알칼리성 조건 하에서 증류수와 완충용액으로 헹굴 수 있다. 이러한 세척 및 헹굼을 통하여 나노입자와 시료의 결합에 의하지 않고, 기판과 나노입자 함유 용액의 접촉에 의하여 시료기판 상에 남아있는 용액을 제거할 수 있다.
상기 세척 및 헹굼단계를 수행한 후, 기판을 염색제를 포함한 고정용액(Mounting Solution)으로 처리하여 시료의 핵을 염색과 동시에 시료 상에 결합된 용액을 고정시킬 수 있다. 상기 염색제로는 푸른색의 형광물질인 DAPI(4?,6-diamidino-2-phenylindole) 염색제를 사용할 수 있으며, DAPI를 사용함으로써 반응종료 후 관찰 시 핵의 위치를 정확히 확인할 수 있다. 상기 고정용액으로는 글리세롤 기반의 용액이 사용될 수 있다.
상기 고정된 시료기판을 형광현미경 또는 라만분광기를 통하여 관찰하여, 나노입자와 생체 표지자의 결합을 확인할 수 있고, 이로부터 특정 항체에 대응되는 질병의 존재 유무를 진단할 수 있다.
상술한 본 발명의 나노입자 기반 체외진단 방법의 흐름도를 도 3에 도시하였다.
본 발명의 나노입자 기반 체외진단 방법은 종래에는 당해 기술분야에서 사용되어 오지 않던 방법으로서, 본 발명의 방법을 수행하기 위해서 새로운 형태의 반응용기가 필요하며, 본 발명은 새로운 형태의 반응용기(1)를 제공한다.
상기 반응용기(1)는 상기 나노입자 함유 용액의 출입이 가능한 유입구(2); 및 상기 시료기판이 도입되는 공간인 함입부로 구성된다.
상기 유입구(2)는 일정한 이격거리를 두고 2개 이상이 구비될 수 있으며, 바람직하게는 2개이다. 유입구(2)가 2개 이상인 경우 한 쪽으로 나노입자 함유 용액을 주입할 때, 다른 한쪽으로는 공기의 유입 및 유출이 가능하여 반응용기(1) 내로의 용액의 주입 및 함입부에서의 용액의 움직임이 용이해질 수 있다.
상기 함입부는 상기 시료기판이 도입되는 제 1 함입부(3)와 나노입자 함유 용액이 상기 시료기판 상의 시료 표면과 접촉할 수 있는 공간인 제 2 함입부(4)로 구성될 수 있으며, 제 1 함입부(3)와 제 2 함입부(4)는 반응에 필요한 시료와 나노입자 함유용액의 접촉면적은 최대한으로 확보하면서 사용되는 용액의 전체 부피는 최소화할 수 있도록 넓고 얇은 공간을 구성한다.
본 발명에 따른 반응용기(1)의 가로 및 세로의 크기는 시료기판의 크기에 따라 다양하게 조절할 수 있으며, 반응용기 함입부의 두께는 얇은 것이 좋으며, 바람직하게는 0.5 mm 내지 1.5 mm가 될 수 있다.
도 5에서 본 발명에 따른 나노입자 기반 체외진단 반응용기(1)를 도시하고 있으나, 반응용기의 모양, 크기 및 재료는 상기의 기재내용 및 도면에 의하여 한정되지 않으며, 당해 분야의 통상의 기술자가라면 다양한 변형이 가능하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 나노입자 기반 체외진단 방법은 기판형태의 시료를 반응용기(1)에 뒤집어서 제 1 함입부(3)에 올려놓는 방법을 통하여, 기판형태의 시료가 뒤집어진 상태로 그 하부에 위치하는 반응용기(1)의 제 2 함입부(4)로 주입되는 용액과 접촉하도록 함으로써, 종래의 나노입자를 활용한 체외진단 기술의 문제점인 중력에 의한 나노입자의 비특이적 결합을 최소화할 수 있도록 하였다.
실시예
1. 반응용기(1) 전처리 단계
a. 실온에서 3% BSA을 함유하는 TBS 용액으로 30분 동안 반응용기(1)를 세척하였다.
b. 상기 세척된 반응용기(1)를 실온에서 TBST 용액으로 2회에 걸쳐 세척하였다.
2. 시료 전처리 단계
a. 조직 생검 시료를 기판에 장착시켰다.
b. 실온에서 3% BSA을 함유하는 TBS 용액으로 1시간 동안 시료기판을 세척하였다.
c. 상기 세척된 시료기판을 다시 실온에서 TBS 용액으로 5분씩 2회에 걸쳐 세척하였다.
3. 반응단계
a. 상기 세척된 시료기판을 뒤집어서 전처리된 상기 반응용기(1)의 제 1 함입부(3)에 장착시켰다.
b. 항체가 결합된 SERS-나노입자 1mg를 함유하는 1% BSA의 TBS 용액을 반응용기의 유입구(2)를 통하여 반응용기의 제 2 함입부(4)로 주입하고, 용액을 천천히 흘려주면서 약 1시간동안 반응시켰다.
c. 상기 시료기판을 상기 반응용기(1)로부터 분리하였다.
d. 상기 분리된 시료기판을 TBST 용액으로 5분씩 2회에 걸쳐 세척하였다.
e. 상기 세척된 시료기판 표면을 pH 7.4의 약알칼리성 조건 하에서 증류수와 PBS 용액으로 헹궜다.
f. 상기 헹궈진 시료기판 표면을 DAPI 염색제를 함유하는 고정용액으로 처리하여 기판 상의 시료를 염색 및 고정시켰다.
g. 상기 염색 및 고정된 시료기판을 공초점 주사 현미경으로 관찰하여 나노입자와 시료와의 결합을 확인하였다.
그 관찰결과를 도 4a에 도시하였다.
비교예
상기 실시예와 동일한 시료전처리 단계를 수행한 후, 항체결합 SERS-나노입자 0.2mg 내지 1mg를 함유하는 1% BSA의 TBS 용액을 시료기판 상의 시료 위에 떨어뜨렸다. 1시간 경과 후 시료가 용액으로 충분히 적셔지면 상기 실시예의 반응단계의 d 및 e의 과정을 동일하게 수행하고, 염색제를 포함하지 않은 고정용액으로 시료기판 표면을 처리하여 시료를 고정시켰다. 시료 고정 후, 시료기판을 공초점 주사 현미경으로 관찰하여 나노입자와 시료와의 결합을 확인하였다. 그 관찰결과를 도 4b에 도시하였다.
관찰결과의 비교
본 발명에 따른 방법으로 수행한 후의 시료의 관찰결과 도 4a를 보면, 파란색 부분은 염색된 핵을 나타내며, 그 주위로 붉은색으로 나타나는 나노입자가 시료와 특이적으로 결합된 것을 확인할 수 있다. 특히 시료가 존재하지 않는 부분(시료가 고정되어 있는 유리 표면)에는 붉은색으로 나타나는 나노입자가 거의 분포하지 않는 것을 확인할 수 있다. 반면, 종래의 방법으로 수행한 후의 시료의 관찰결과 도 4b를 보면, 붉은색의 나노입자가 시료의 표면이 아닌 시료가 존재하지 않는 부분에 비특이적으로(또는 무분별하게) 분포되어 있는 것을 확인할 수 있다.
상기 실시예와 같이, 본 발명에 시료기판의 시료부분이 반응용기(1)의 내부 방향으로 향하게 뒤집은 상태로 나노입자 함유 용액을 흘려주면서 반응용기(1) 내에서 상기 용액이 상기 시료기판의 아래에서 시료와 접촉되도록 함으로써, 나노입자가 표지된 항체의 운동성을 보완할 수 있고 침전에 의한 나노입자의 비특이적 결합을 최소화시킬 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상과 같이, 본 발명은 나노입자를 사용하여 시료를 체외진단함에 있어서 나노입자가 결합된 생체물질의 운동성을 보완하고 침전에 의한 비특이적 결합을 최소화시키는데 적합하다. 본 발명은 조직 생검을 체외진단하는 것에 한정되지 않고, 기판형태의 시료를 나노입자를 활용하여 분석하는 다양한 기술분야에도 적용이 가능할 것이다.
1: 반응용기
2: 유입구
3: 제 1 함입부
4: 제 2 함입부

Claims (11)

  1. 나노입자 기반 체외진단 방법에 있어서,
    나노입자 함유 용액의 출입이 가능한 유입구 및 시료기판이 도입되는 공간인 함입부를 구비하는 반응용기에 시료기판을 뒤집어서 장착시키는 단계를 포함하는 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시료기판을 뒤집어서 상기 반응용기의 제 1 함입부에 장착시킨 후, 나노입자를 함유하는 용액을 상기 반응용기의 유입구에 주입하는 단계를 더 포함하는 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 시료는 혈액, 혈청, 혈장, 림프액, 뇌척수액, 복수, 요 및 조직 생검으로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 나노입자 함유 용액이 상기 반응용기의 유입구에 주입된 후, 상기 반응용기를 반복적으로 뒤집는 단계를 더 포함하는 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 나노입자 함유 용액이 상기 반응용기의 유입구에 주입된 후, 상기 용액이 상기 반응용기 내부에서 흐를 수 있도록 하여 상기 시료와 상기 용액이 접촉되도록 하는 단계를 더 포함하는 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 나노입자에 항체가 결합되어 있고, 상기 나노입자의 크기가 상기 항체의 크기와 동일하거나 그 이상이며, 상기 나노입자는 형광 및 인광을 포함한 발광신호를 갖거나 라만산란 신호를 갖도록 표지된 것을 특징으로 하는 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 반응용기(1)로서,
    상기 나노입자 함유 용액의 출입이 가능한 유입구(2); 및
    상기 시료기판이 도입되는 공간인 함입부를 구비하는 것을 특징으로 하는 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 반응용기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 유입구(2)는 2개 이상인 것을 특징으로 하고, 상기 합입부는 상기 시료기판이 장착되는 제 1 함입부(3)와 상기 나노입자 함유 용액이 상기 시료기판 상의 시료 표면과 접촉할 수 있는 공간인 제 2 함입부(4)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 반응용기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 유입구(2)가 2개인 경우, 상기 유입구(2) 중 어느 하나에 상기 나노입자 함유 용액을 주입하면, 다른 하나의 유입구(2)로 공기의 유입 및 유출이 가능하여, 상기 반응용기(1) 내로의 상기 나노입자 함유 용액의 주입 및 상기 제 2 함입부(4)에서의 상기 나노입자 함유 용액의 움직임이 용이해지는 것을 특징으로 하는 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 반응용기.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 함입부의 두께는 0.5 mm 이상 1.5 mm 이하인 것을 특징으로 하는 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 반응용기.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 진단장비로서,
    상기 나노입자 함유 용액의 출입이 가능한 유입구(2) 및 상기 시료기판이 도입되는 공간인 함입부를 구비하는 반응용기; 및
    상기 나노입자 함유 용액을 상기 반응용기의 유입구(2)에 주입하는 주입장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외 진단장비.
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