KR101643453B1 - Proteins Immobilization Method Using Polymer Based Funtional Group - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아민그룹과 공유결합이 가능한 관능기를 갖는 폴리머를 유기용매에 용해하여 분산용액을 제조하는 단계; 상기 용액을 기판 표면에 코팅함으로써 관능기를 갖는 폴리머 코팅층이 형성되는 단계; 상기 코팅층에 단백질을 부착시키는 단계; 를 포함하는 관능기를 갖는 폴리머를 이용한 단백질 고정화 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 관능기를 갖는 폴리머를 이용한 표적 단백질 검출 방법 및 키트를 제공한다. 본 발명에 따른 관능기를 갖는 폴리머를 이용한 단백질 고정화 방법을 이용하는 경우, 표면위에 도팅(dotting)하는 간편한 방법만으로도 단백질을 고정화 시킬 수 있으며, 시간이 절약된다.
The present invention relates to a process for preparing a dispersion, comprising: preparing a dispersion solution by dissolving a polymer having a functional group capable of covalently bonding with an amine group in an organic solvent; Forming a polymer coating layer having a functional group by coating the solution on a substrate surface; Attaching the protein to the coating layer; To a protein immobilization method using a polymer having a functional group. The present invention also provides a method and kit for detecting a target protein using a polymer having a functional group. When the protein immobilization method using the functional group-containing polymer according to the present invention is used, the protein can be immobilized by a simple method of dotting on the surface, and time is saved.

Description

관능기 기반 폴리머를 이용한 단백질 고정화 방법 {Proteins Immobilization Method Using Polymer Based Funtional Group} [0001] The present invention relates to a protein immobilization method using a functional group-based polymer,

본 발명은 관능기 기반 폴리머를 이용한 단백질 고정화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a protein immobilization method using a functional group-based polymer.

무기물과 유기물을 결합하는데 현재까지 가장 많이 사용되어온 기술은 실란 커플링 에이전트(Silane coupling agent)를 이용한 방법이다. 이 방법은 단백질을 고정화하고자 하는 기판 표면에 플라즈마(plasma)처리 등의 과정을 거쳐 수산기를 형성시키고, 그 위에 실란 커플링 에이전트를 반응시킨다. 그 후 글루타르알데히드 등의 각각의 실란과 맞는 가교제(crosslinker)를 결합시키고, 그 가교제가 가지고 있는 관능기와 단백질의 아민기가 결합함으로써 단백질을 표면에 고정화시키는 방법이다(비특허문헌 1). 그러나 이러한 방법은 여러 단계의 전처리 과정이 필요하고, 단백질을 고정화하기 위해 여러 단계의 과정을 거쳐야 하기 때문에 장시간이 소요된다. 또한 재질의 표면이 수산기를 형성할 수 없는 경우나, 전처리를 통해서도 수산기가 형성되지 않는 경우에는 단백질을 고정화 할 수 없으며, 많은 세정 단계를 거쳐야 하는바 오류의 발생확률이 높아질 수 있다는 단점을 가지고 있다.The most widely used technique to combine inorganic and organic materials is the silane coupling agent. In this method, a hydroxyl group is formed on a surface of a substrate to be immobilized by a plasma treatment or the like, and a silane coupling agent is reacted on the hydroxyl group. Then, a crosslinking agent is bonded to each silane such as glutaraldehyde, and the functional group possessed by the crosslinking agent and the amine group of the protein bind to each other to immobilize the protein on the surface (Non-Patent Document 1). However, this method requires several steps of pretreatment and takes a long time because it requires several steps to fix the protein. In addition, when the surface of the material can not form a hydroxyl group, or when a hydroxyl group is not formed even through the pretreatment, the protein can not be immobilized, and it is disadvantageous that the probability of occurrence of errors can be increased due to a lot of cleaning steps .

한편, 취수원에서 안전한 상수공급을 위해 다수의 항목에 대해서 분석을 하고 있지만, 이 중, 신규미량오염물질에 대한 분석은 아직까지 크로마토그래피 등의 방법을 통해 검출하고 있다. 그러나 이러한 분석 방법은 시료채취에서 분석까지 반나절 이상의 시간을 필요로 하며 만약 취수원에서 신규미량오염물질이 발생하였을 때에는 이에 대한 즉각적인 조치가 어렵다.On the other hand, many items have been analyzed for the supply of safe water at the collection point, but the analysis of new trace pollutants has still been detected by methods such as chromatography. However, this method requires more than half a day from sample collection to analysis, and it is difficult to take immediate action if new trace pollutants are generated in the source.

이를 위해서 신규미량오염물질을 현장에서 즉각적으로 검출할 수 있는 센서기술이 필요한 실정이다.To this end, sensor technology is needed to detect new trace pollutants on the spot.

(비특허문헌 1) Simone Karrasch et al., Covalent Binding of Biological Samples to Solid Supports for Scanning Probe Microscopy in Buffer Solution, Biophysical Journal Volume 65 December 1993 2437-2446.(Non-Patent Document 1) Simone Karrasch et al., Covalent Binding of Biological Samples to Solid Supports for Scanning Probe Microscopy in Buffer Solution, Biophysical Journal Volume 65 December 1993 2437-2446.

본 발명의 목적은 신규미량오염물질을 현장에서 즉각적으로 검출하기 위한 방법으로, 아민그룹과 결합이 가능한 관능기 기반 폴리머를 이용한 단백질 고정화 방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a method for instantly detecting new micropollutants in the field, and a method for immobilizing proteins using functional group-based polymers capable of binding with amine groups.

본 발명의 다른 목적은 관능기 기반 폴리머를 이용한 단백질 검출방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a protein detection method using a functional group-based polymer.

본 발명의 또 다른 목적은 관능기 기반 폴리머를 포함하는 키트를 제공하기 위한 것이다.It is another object of the present invention to provide a kit comprising a functional group-based polymer.

취수원에서 안전한 상수공급을 위해 다수의 항목에 대해서 분석을 하고 있지만, 아직 신규미량오염물질(Estrogen, PCBs, Geosmin)에 대한 분석은 크로마토그래피 등의 방법을 통해 검출하고 있다. 그러나 상기 크로마토그래피 등의 활용 방법은 시료채취에서 분석까지 반나절 이상의 시간을 필요로 하며, 만약 취수원에서 신규미량오염물질이 발생한 경우에는 즉각적인 조치가 어렵다. 이를 위해서 신규미량오염물질을 현장에서 즉각적으로 검출할 수 있는 센서기술이 필요한 실정이며, 이 중 오염물질을 미량까지 정확하게 측정할 수 있도록 항원/항체반응을 이용한 센서기술의 연구가 활발히 진행 중에 있다. 항원/항체반응을 이용한 센서의 경우 항체를 얼마나 많이 어떻게 칩 표면에 붙일 수 있는가가 센서를 개발하는데 있어서 가장 중요한 부분을 차지한다. 어떻게 항체를 많이, 정확하게 부착하였는가가 센서의 궁극적인 측정농도와 민감도에 큰 영향을 줄 수 있기 때문이다.Although many items have been analyzed for supply of safe water at the collection point, the analysis of new trace pollutants (Estrogen, PCBs, Geosmin) is still being detected by methods such as chromatography. However, the above-mentioned methods such as chromatography require more than half a day from sample collection to analysis, and it is difficult to take immediate action if new trace pollutants are generated from the collection source. In order to achieve this, a sensor technology capable of instantly detecting new trace contaminants in the field is needed. Among them, sensor technology using an antigen / antibody reaction is actively under investigation so as to accurately measure contaminants to trace amounts. In the case of a sensor using an antigen / antibody reaction, how much antibody is attached to the chip surface is the most important part in developing the sensor. How much of the antibody is attached correctly can greatly affect the ultimate measurement concentration and sensitivity of the sensor.

이에 따라, 본 발명은 센서 및 여러 산업 분야에서 항체를 포함한 단백질을 표면에 고정화해야 하는 경우 보다 빠른 시간 안에 편리하게 고정화 할 수 있는 방법을 제시하고자 한다.Accordingly, the present invention provides a method of immobilizing proteins including antibodies in a sensor and various industrial fields in a shorter time than in the case of immobilizing proteins on the surface.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 아민그룹과 공유결합이 가능한 관능기를 갖는 폴리머를 유기용매에 용해하여 분산용액을 제조하는 단계; 상기 용액을 기판 표면에 코팅함으로써 관능기를 갖는 폴리머 코팅층이 형성되는 단계; 상기 코팅층에 단백질을 부착시키는 단계;를 포함하는 관능기를 갖는 폴리머를 이용한 단백질 고정화 방법을 제공한다.The present invention relates to a process for preparing a dispersion, comprising: preparing a dispersion solution by dissolving a polymer having a functional group capable of covalently bonding with an amine group in an organic solvent; Forming a polymer coating layer having a functional group by coating the solution on a substrate surface; And attaching the protein to the coating layer. The present invention also provides a method for immobilizing a protein using a polymer having a functional group.

본 명세서에서 사용되는 용어 “관능기”는 단백질 고정화를 위해 단백질의 아민기와 공유결합이 가능한 기능원자단을 갖는 유기화합물을 말한다. 본 발명의 일 실시예에서 이러한 관능기는 포르밀기(formyl), 티올기(thiol), 이소시아네이트기(isocyanate), 설포릴 클로라이드기(sulforyl chloride) 및 클로로카보닐기(chlorocarbonyl) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 그 이상일 수 있으며, 아민 그룹과 결합 가능한 관능기를 모두 포함할 수 있다 (도 1). As used herein, the term " functional group " refers to an organic compound having a functional atomic group capable of covalent bonding with an amine group of a protein for protein immobilization. In one embodiment of the present invention, the functional group is a group consisting of a formyl, a thiol, an isocyanate, a sulforyl chloride and a chlorocarbonyl, , And may include both functional groups capable of bonding with amine groups (Fig. 1).

본 명세서에서 사용되는 상기 기판의 종류는 바람직하게는 유리, 알루미나, 세라믹, 탄소, 금, 은, 구리, 알루미늄, 화합물 반도체 및 실리콘 등이 있을 수 있으며, 바람직하게는 유리를 이용할 수 있고, 표면에 수산기를 요구하지 않기 때문에 당업계에 통상적으로 사용되는 단백질 고정화를 위한 고체 기판이면 제한 없이 사용할 수 있다.The type of the substrate used in the present invention is preferably glass, alumina, ceramic, carbon, gold, silver, copper, aluminum, compound semiconductor and silicon. Preferably, glass can be used. Since a hydroxyl group is not required, a solid substrate for protein immobilization commonly used in the art can be used without limitation.

본 발명에서 제시하고자 하는 방법은 아민과 결합이 가능한 관능기를 갖는 폴리스티렌(polystylene)기반의 폴리머(polymer)를 기판 표면에 코팅하는 것이다. 이로써, 수산기가 존재하지 않는 표면에서도 충분히 활용이 가능하고, 동시에 단백질의 아민그룹과 반응할 수 있는 관능기를 표면에 형성시킴으로 단백질의 고정화도 가능하다. 이는 종래 방법보다 고정화에 필요한 단계를 줄일 수 있어서 많은 시간을 필요로 하지 않고, 한 번의 처리로 단백질의 고정이 가능하기 때문에 간편하다.A method to be proposed in the present invention is to coat a polystyrene-based polymer having a functional group capable of bonding with an amine on a surface of a substrate. This makes it possible to immobilize the protein by forming a functional group capable of reacting with the amine group of the protein on the surface while sufficiently utilizing it on the surface without hydroxyl groups. This is simpler because it is possible to reduce the number of steps required for immobilization than the conventional method and does not require much time and allows the fixation of the protein in one treatment.

또한 종래 방법의 경우 4시간 이상에서 길게는 12시간이 소요되는 반면 본 발명에서 제시한 방법은 30분 이내의 시간만이 소요되기 때문에 동일한 단백질 고정화 효율을 나타내기까지 필요한 시간을 3시간 이상 줄일 수 있다.In addition, the conventional method takes more than 4 hours and takes 12 hours. However, since the method of the present invention takes 30 minutes or less, the time required until the same protein immobilization efficiency can be reduced by 3 hours or more have.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 이소시아네이트 관능기는 아민그룹과 반응할 수 있는 여러 관능기중에 한 가지를 대상으로 수행한 연구결과에 기인한다. 하지만, 아민그룹과 반응할 수 있는 여러 관능기와 이를 갖는 폴리머를 이용한다면 본 발명과 유사한 기능을 수행할 수 있다. 이러한 관능기는 포르밀기(formyl), 티올기(thiol), 이소시아네이트기(isocyanate), 설포릴 클로라이드기(sulforyl chloride) 및 클로로카보닐기(chlorocarbonyl) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 그 이상일 수 있으며, 아민 그룹과 결합 가능한 관능기를 모두 포함할 수 있다 (도 1).In one embodiment of the present invention, the isocyanate functionality is attributed to the results of one of several functional groups capable of reacting with the amine group. However, if a plurality of functional groups capable of reacting with an amine group and a polymer having the functional group are used, a function similar to that of the present invention can be performed. Such a functional group may be one or more selected from the group consisting of formyl, thiol, isocyanate, sulforyl chloride and chlorocarbonyl, and mixtures thereof. And may include both functional groups capable of bonding with amine groups (Fig. 1).

상기 이소시아네이트는 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 벤질 이소시아네이트, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, 2,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), 2,2'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상; 분자내에 이소시아네이트기를 2이상 보유한 크루드-MDI 및 이들의 올리고머; 또는 우레탄, 알로파네이트, 우레아, 뷰렛, 카보다이이미드, 우레톤이민, 이소시안우레이트기 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 디페닐메탄 디이소시아네이트일 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 이소시아네이트기를 갖고 있는 폴리스티렌 기반의 폴리머라면 모두 포함할 수 있다.The isocyanate may be selected from the group consisting of 1,5-naphthalene diisocyanate, benzyl isocyanate, 2,4-toluene diisocyanate (TDI), 2,6-toluene diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) '- diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and mixtures thereof; MDI having two or more isocyanate groups in the molecule and oligomers thereof; Or a diphenylmethane diisocyanate comprising at least one member selected from urethane, allophanate, urea, buret, carbodiimide, uretonimine, isocyanurate groups and mixtures thereof, and isocyanate Based polystyrene-based polymer having a " group "

본 발명의 일 실시예에서, 상기 용매는 클로로포름, 테트라클로로에틸렌, 카본테트라클로라이드, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 톨루엔 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In one embodiment of the present invention, the solvent may be selected from the group consisting of chloroform, tetrachlorethylene, carbon tetrachloride, dichloromethane, dichloroethane, toluene, and mixtures thereof, but is not limited thereto.

본 발명의 아민그룹과 공유결합이 가능한 관능기를 갖는 폴리머는 전체 용액 총 중량에 대해 1~20 중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 2~10 중량%, 가장 바람직하게는 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 폴리머가 1 중량% 미만으로 포함되는 경우 기판 표면이 고르지 못하게 형성되기 때문에 단백질 고정화 효율이 떨어지며, 20 중량%를 초과하는 경우 필요 이상의 폴리머를 과량으로 사용하게 되어 경제적인 관점에서 효율적이지 못하다.The polymer having a functional group capable of forming a covalent bond with the amine group of the present invention may be contained in an amount of 1 to 20% by weight, preferably 2 to 10% by weight, and most preferably 5% by weight based on the total weight of the total solution have. When the amount of the polymer is less than 1% by weight, the surface of the substrate is unevenly formed, resulting in poor protein immobilization efficiency. When the amount of the polymer is more than 20% by weight, excess polymer is used excessively.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 단백질은 항체 또는 항원일 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 상기 단백질은 형광물질이 부착되어 있을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the protein may be an antibody or an antigen, but is not limited thereto, and the protein may be attached with a fluorescent substance.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 형광물질은 플루오르세인(fluorescein) 계열의 TRITC (Tetramethylrhodamine-5-(and 6)-isothiocyanate), FITC(Fluorescein-5-isothiocyanate), DAPI (4,6-diamidino-2-phenylindole), 피렌, 프로피디움 요오드화물 및 RITC(Rhodamine isothiocyanate)로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.In one embodiment of the present invention, the fluorescent material is a fluorescein-based TRITC (Tetramethylrhodamine-5- (and 6) -isothiocyanate), FITC (Fluorescein-5-isothiocyanate), DAPI (4,6- 2-phenylindole), pyrene, propidium iodide, and RITC (Rhodamine isothiocyanate).

또한 본 발명은 아민그룹과 공유결합이 가능한 관능기를 갖는 폴리머를 유기용매에 용해하여 분산용액을 제조하는 단계; 상기 용액을 기판 표면에 코팅함으로써 관능기를 갖는 폴리머 코팅층이 형성되는 단계; 상기 코팅층에 표적 단백질이 결합하는 단계; 상기 단백질에 형광물질을 갖는 항체를 부착시키는 단계; 및 형광신호를 분석하는 단계; 를 포함하는 관능기를 갖는 폴리머를 이용한 표적 단백질 검출 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for preparing a polymer electrolyte membrane, comprising: preparing a dispersion solution by dissolving a polymer having a functional group capable of covalently bonding with an amine group in an organic solvent; Forming a polymer coating layer having a functional group by coating the solution on a substrate surface; Binding the target protein to the coating layer; Attaching an antibody having a fluorescent substance to the protein; And analyzing the fluorescence signal; The present invention provides a method for detecting a target protein using a polymer having a functional group.

본 명세서에서 사용되는 용어 "표적 단백질"이란, 존재하고 있는지 여부를 검출하고자 하는 단백질로서, 구체적으로 상기 관능기를 갖는 폴리머 코팅층을 갖는 기판에 특이적으로 결합하여 검출될 수 있는 단백질이며, 상기 단백질의 종류는 당업계에서 통상적으로 알려진 단백질이라면 제한없이 사용 가능하다. 구체적으로 상기 표적 단백질은 항원일 수 있으며, 바람직하게는 환경오염물질일 수 있다. 상기 환경오염물질은 환경 에스트로겐(Estrogen), PCBs, 지오스민(Geosmin), DDT, 프로게스테론(Progesterone), 비스페놀A 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 하나 또는 그 이상일 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 취수원에서 검출되는 신규한 미량의 환경오염물질을 모두 포함할 수 있다.As used herein, the term "target protein" is a protein to be detected whether or not it is present, specifically, a protein capable of specifically binding to and detecting a substrate having a polymer coating layer having the functional group, The kind is not limited as long as it is a protein commonly known in the art. Specifically, the target protein may be an antigen, preferably an environmental pollutant. The environmental pollutants may be one or more selected from environmental estrogens, PCBs, Geosmin, DDT, Progesterone, bisphenol A, and mixtures thereof, And may include all the new trace amounts of environmental pollutants.

표적 단백질을 검출하기 위하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자는 간접경합방법(indirect-competitive assay format), 직접경합방법(direct-competitive assay format), 또는 샌드위치 방법(sandwich assay format)에 의하여 검출을 행할 수 있음을 용이하게 이해할 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that in order to detect a target protein, an indirect-competitive assay format, a direct-competitive assay format, or a sandwich assay format It can be easily understood that the detection can be performed.

예를 들어, 본 발명의 표적 단백질 검출 방법은 아민그룹과 공유결합이 가능한 관능기를 갖는 폴리머를 유기용매에 용해하여 분산용액을 제조하는 단계; 상기 용액을 기판 표면에 코팅함으로써 관능기를 갖는 폴리머 코팅층이 형성되는 단계; 상기 코팅층에 바이오리셉터를 부착시키는 단계; 상기 바이오리셉터에 표적 항원이 결합하는 단계; 상기 항원에 형광물질을 갖는 항체를 부착시키는 단계; 형광신호를 분석하는 단계; 를 포함하는 샌드위치 방법을 사용하여 수행될 수 있다. 여기에서 상기 바이오리셉터는 단백질, 항원 또는 항체일 수 있다.For example, the target protein detection method of the present invention comprises the steps of: preparing a dispersion solution by dissolving a polymer having a functional group capable of covalently bonding with an amine group in an organic solvent; Forming a polymer coating layer having a functional group by coating the solution on a substrate surface; Attaching a bioreceptor to the coating layer; Binding the target antigen to the bioreceptor; Attaching an antibody having a fluorescent substance to the antigen; Analyzing the fluorescence signal; , ≪ / RTI > Wherein the bioreceptor may be a protein, an antigen, or an antibody.

또한 본 발명은 기판; 상기 기판 위에 형성된, 아민그룹과 공유결합이 가능한 관능기를 갖는 폴리머를 포함하는 코팅층; 및 상기 코팅층에 부착된 단백질;을 포함하는 키트를 제공한다.The present invention also provides a semiconductor device, A coating layer formed on the substrate, the coating layer comprising a polymer having a functional group capable of covalently bonding with an amine group; And a protein attached to the coating layer.

상기 관능기는 이소시아네이트기, 설포닐 클로라이드기, 클로로카보닐기, 티올기, 포르밀기 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 그 이상일 수 있으며, 아민과 결합이 가능한 관능기를 모두 포함할 수 있다.The functional group may be one or more selected from the group consisting of an isocyanate group, a sulfonyl chloride group, a chlorocarbonyl group, a thiol group, a formyl group, and a mixture thereof, and may include both functional groups capable of binding with an amine.

본 발명의 단백질 고정화 방법을 이용하여 제조한 키트를 이용하면 항체의 고정 뿐만 아니라 다양한 분야에서 이루어지고 있는 무기물과 유기물의 결합에도 폭넓게 적용이 가능할 것이다.When a kit prepared using the protein immobilization method of the present invention is used, it can be widely applied not only to fixation of an antibody but also to a combination of an inorganic substance and an organic substance in various fields.

본 발명에 따른 아민그룹과 결합이 가능한 관능기 기반 폴리머를 이용한 단백질 고정화 방법을 사용하는 경우, 기판 표면에 단백질과 결합이 가능한 관능기를 갖고 있는 폴리머 층이 형성된다. 이렇게 형성된 관능기 코팅층은 단백질의 아민그룹과 쉽게 반응하여 우레아 결합(urea bond)를 형성하여 고정화 되기 때문에 표면위에 도팅(dotting)하는 간편한 방법만으로도 단백질을 고정화시킬 수 있으며, 시간이 절약된다.When a protein immobilization method using a functional group-based polymer capable of binding to an amine group according to the present invention is used, a polymer layer having a functional group capable of binding to a protein is formed on a substrate surface. Since the functional group coating layer thus formed easily reacts with the amine group of the protein to form a urea bond and is immobilized, the protein can be immobilized by a simple method of dotting on the surface, and time is saved.

도 1은 아민그룹과 반응할 수 있는 다양한 관능기를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 관능기를 갖는 폴리머를 이용한 단백질 고정화 방법의 원리이다.
도 3은 본 발명의 관능기를 갖는 폴리머를 이용한 단백질 고정화 방법의 개요도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관능기를 갖는 폴리머의 부착 여부 및 단백질 고정화 여부를 확인한 FT-IR 그래프이다.
도 5는 종래의 이소시아네이트 실란 및 APTES를 이용한 단백질 고정화 효율 및 본 발명의 일 실시예에 따른 이소시아네이트 및 설포닐기를 갖는 폴리머를 이용한 단백질 고정화 효율을 비교한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 관능기를 갖는 폴리머의 농도에 따른 기판 표면 형태를 나타낸다. 관능기를 갖는 폴리머를 전체 용액의 1 중량%, 5 중량%, 10 중량% 및 20 중량%로 첨가했으며, 기판 표면의 형태 및 두께는 AFM (Atomic Force Microscope)으로 분석하였다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단백질 고정에 필요한 최적시간(좌) 및 온도(우)에 대한 그래프이다 (좌: 단백질을 고정한 이후 최초 1시간까지는 15분 간격으로 형광세기를 측정하였으며, 1시간 후에는 30분에 한번씩 형광세기를 측정하였음; 우: 저온(4 ℃), 중온(25 ℃), 고온(50 ℃)으로 온도를 설정하여 단백질 고정화 효율을 관찰함).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 환경오염물질-항체 고정화 효율을 비교한 그래프이다 (BLANK: 단백질을 부착하지 않은 경우; BSA: 대조군 단백질을 부착한 경우; PCB-antibody 및 Estrogen-antibody: 환경오염물질-항체를 부착한 경우).
도 9는 기판 재질에 따른 단백질 고정화 효율을 비교한 그래프이다 (Slide glass: 본 발명의 일 실시예에 따른 관능기를 갖는 폴리머 용액을 슬라이드 글래스에 코팅함; paper: 본 발명의 일 실시예에 따른 관능기를 갖는 폴리머 용액을 페이퍼에 코팅함; APTES-Slide glass: APTES를 슬라이드 글래스에 처리함; APTES-Paper: APTES를 페이퍼에 처리함).
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이소시아네이트기의 수분 저항성을 실험한 그래프이다 (Blocking: 이소시아네이트기에 수분 블로킹을 하고 단백질 고정화 효율을 관찰; Usual: 수분 블로킹을 하지 않고 실험; n=5: 실험을 5회 반복).
Figure 1 shows various functional groups capable of reacting with amine groups.
2 is a principle of a protein immobilization method using a polymer having a functional group of the present invention.
3 is a schematic diagram of a protein immobilization method using a polymer having a functional group of the present invention.
FIG. 4 is an FT-IR graph showing whether or not a polymer having a functional group according to an embodiment of the present invention is attached and protein immobilized.
5 is a graph comparing the protein immobilization efficiency using the conventional isocyanate silane and APTES and the protein immobilization efficiency using the isocyanate and sulfonyl group-containing polymer according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 shows the surface morphology of a substrate according to the concentration of a polymer having a functional group according to an embodiment of the present invention. The polymer having functional groups was added in an amount of 1 wt%, 5 wt%, 10 wt%, and 20 wt% of the whole solution, and the shape and thickness of the substrate surface were analyzed by AFM (Atomic Force Microscope).
FIG. 7 is a graph showing the optimal time (left) and temperature (right) necessary for fixing a protein according to an embodiment of the present invention (left: fluorescence intensity was measured at 15 minute intervals until the first 1 hour after protein immobilization, After 1 hour, the fluorescence intensity was measured once every 30 minutes, and the protein immobilization efficiency was observed by setting the temperature at a low temperature (4 ° C), a middle temperature (25 ° C), and a high temperature (50 ° C).
8 is a graph comparing the environmental pollutant-antibody immobilization efficiency according to an embodiment of the present invention (BLANK: no protein attached: BSA: control protein attached: PCB-antibody and estrogen-antibody: Environmental pollutants - when the antibody is attached).
9 is a graph comparing the protein immobilization efficiency according to the substrate material. (Slide glass: a polymer solution having a functional group according to an embodiment of the present invention is coated on a slide glass. Paper: a functional group according to one embodiment of the present invention APTES-Slide glass: APTES is processed in a slide glass; APTES-Paper: APTES is processed in a paper).
10 is a graph showing an experiment for water resistance of an isocyanate group according to an embodiment of the present invention. Blocking: Observation of protein immobilization efficiency by blocking water in an isocyanate group Experiment without moisture blocking: n = 5: Experiment 5 times).

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다는 것은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by one of ordinary skill in the art that these embodiments are only for illustrating the present invention and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these embodiments.

실시예Example 1. 이소시아네이트기를 갖는  1. Isocyanate groups 폴리머를The polymer 이용한 단백질 고정화 Protein immobilization

실시예Example 1-1. 이소시아네이트  1-1. Isocyanate 폴리머를The polymer 이용한 표면처리 및 단백질 고정화 Surface treatment and protein immobilization using

본 연구에서는 단백질의 아민그룹(NH2)과 결합이 가능한 관능기 중에서 이소시아네이트를 갖고 있는 폴리스티렌 기반의 폴리머(Isocyanate, polymer-bound (473658-5G), sigma Aldrich 사에서 구입)를 이용하였다. 상기 이소시아네이트 폴리머는 다이클로로 메탄에 용액 총 중량에 대해5중량%로 용해시켰다. 상기 용액을 단백질을 고정화 하고자 하는 기판의 표면에 딥코팅(dipping) 방법으로 코팅하였다. 기판으로는 마이크로스코프 슬라이드(microscope slides) 글라스를 사용하였다. 슬라이드 글라스는 먼저 세척(cleaning)해 두었다. 이는 슬라이드 글라스의 제조 및 유통 보관상에서 발생할 수 있는 유막이나 협잡물을 제거하기 위한 과정으로, 에탄올, NaOH 1M, Hcl 1M 용액에 슬라이드 글라스를 1시간 정도 담구고 세척한 후, D.I water로 린싱(rinsing)하여 건조 보관하였다. 딥코팅 과정은 5분씩 디핑(dipping) 하였으며, 용매를 증발시키기 위해서 외부공기와의 접촉을 피할 수 있도록 진공데시케이터를 사용하였다. 단백질 닷팅(dotting)은 BSA-FITC를 이용하였다. 단백질 고정화를 위해 1시간 이상의 충분한 반응시간을 주었다. 이에 따라 기판 표면에 단백질과 결합이 가능한 관능기를 갖고 있는 폴리스티렌층이 형성되었다. 이렇게 형성된 관능기 코팅층은 단백질의 아민그룹과 쉽게 반응하여 우레아 결합(urea bond)을 형성하여 고정화 되기 때문에 표면 위에 도팅(dotting)하는 가장 기본적인 방법만으로도 단백질을 고정화 시킬 수 있었다. 이후, PBST를 이용하여 기판을 3회 세척(washing)하고 나서 마이크로어레이 스캐너를 이용해 형광세기를 측정하였다 (도 2 및 도 3).
In this study, a polystyrene-based polymer (Isocyanate, polymer-bound (473658-5G), purchased from Sigma Aldrich) containing isocyanate was used as a functional group capable of bonding with the amine group (NH2) of the protein. The isocyanate polymer was dissolved in dichloromethane to 5% by weight based on the total weight of the solution. The solution was coated on the surface of a substrate to be immobilized with a protein by a dipping method. As a substrate, a microscope slides glass was used. The slide glass was first cleaned. This is a process to remove oil film and contaminants that might occur in the production of slide glass and circulation storage. The slide glass was immersed in ethanol, NaOH 1M, HCl 1M solution for 1 hour and rinsed with DI water Dried and stored. The dip coating process was dipped for 5 minutes and a vacuum desiccator was used to evaporate the solvent so as to avoid contact with outside air. Protein dotting was performed using BSA-FITC. A sufficient reaction time of 1 hour or more was given for protein immobilization. As a result, a polystyrene layer having functional groups capable of binding to proteins was formed on the substrate surface. Since the functional group coating layer thus formed easily reacts with the amine group of the protein to form a urea bond, the protein can be immobilized by the most basic method of dotting on the surface. Subsequently, the substrate was washed three times using PBST, and the fluorescence intensity was measured using a microarray scanner (FIGS. 2 and 3).

실시예Example 1-2. 이소시아네이트  1-2. Isocyanate 폴리머Polymer 장착 및 단백질 고정화 여부 확인 Confirmation of attachment and protein immobilization

이소시아네이트 폴리머가 표면에 잘 코팅되었는지 유무 및 단백질이 코팅으로 형성된 이소시아네이트와 화학적 결합을 통해 안정적으로 고정되었는지를 알아보기 위해 FT-IR을 사용하여 화학결합을 확인하였다. 표면에 이소시아네이트 폴리머를 코팅하였을 때 파수(wavenumber) 2270과 2800~3000에서 피크(peak)를 보였다. 2270은 이소시아네이트이며, 2800~3000은 용매인 다이클로로메탄에서 기인한다. 이를 통해서 표면에 이소시아네이트 폴리머가 표면에 잘 고정된 것을 확인할 수 있었다. 그 후, 단백질을 표면에 고정한 후 표면을 측정 하였다. 단백질의 경우, 아민그룹을 갖고 있는 아미노산을 이용하여 아민과 이소시아네이트 결합을 확인하였다. 그 결과 우레아 결합(urea bond)으로 인해 형성된 C=O bond로 인해서 1720에서 피크가 형성되고, 3100에서 H-N bond에 의해서 피크가 형성되어 이소시아네이트와 아민이 화학적으로 결합함을 확인하였다 (도 4).The chemical bond was confirmed by FT-IR to determine whether the isocyanate polymer was well coated on the surface and whether the protein was stably fixed through chemical bonding with the isocyanate formed by the coating. When the isocyanate polymer was coated on the surface, the peak was observed at wavenumber 2270 and 2800 ~ 3000. 2270 is isocyanate, and 2800-3000 is derived from dichloromethane which is a solvent. Through this, it was confirmed that the isocyanate polymer was fixed on the surface well. Thereafter, the protein was immobilized on the surface and the surface was measured. In the case of proteins, amine and isocyanate bonds were identified using amino acids having amine groups. As a result, it was confirmed that a peak was formed at 1720 due to the C = O bond formed by the urea bond, and a peak was formed by the H-N bond at 3100 to chemically bond the isocyanate and the amine (FIG. 4).

실시예Example 2.  2. 설포닐Sulfonyl 기를 갖는  Having 폴리머를The polymer 이용한 단백질 고정화 Protein immobilization

단백질의 아민그룹(NH2)과 결합이 가능한 관능기 중에서 설포닐 기를 갖고 있는 폴리스티렌 기반의 폴리머(Sigma aldrich사에서 Sulfonyl chloride 구입, polymer bound (516228-5G)를 다이클로로 메탄에 5중량%로 녹였다. 이 용액을 단백질을 고정화 하고자 하는 기판의 표면에 딥코팅(dipping) 방법으로 코팅하였다. 이에 따라 기판 표면에 단백질과 결합이 가능한 관능기를 갖고 있는 폴리스티렌층이 형성되었다. 이렇게 형성된 관능기 코팅층은 단백질의 아민그룹과 쉽게 반응하여 우레아 결합(urea bond)을 형성하여 고정화 되기 때문에 표면 위에 도팅(dotting)하는 가장 기본적인 방법만으로도 단백질을 고정화 시킬 수 있다.Among the functional groups capable of binding to the amine group (NH2) of proteins, sulfonyl chloride-based polymer (sulfonyl chloride, polymer bound (516228-5G) was dissolved in dichloromethane at 5% by weight in a polystyrene-based polymer The solution was coated on the surface of the substrate to be immobilized with a protein by a dipping method to form a polystyrene layer having a functional group capable of binding to the protein on the surface of the substrate. The protein can be immobilized only by the most basic method of dotting on the surface because it reacts easily with a urea bond to form a urea bond.

실시예Example 3. 단백질 고정화 효율 비교 3. Comparison of protein immobilization efficiency

실시예Example 3-1.  3-1. 관능기를Functional group 갖는  Have 폴리머를The polymer 이용한 단백질 고정화 효율 비교 Comparison of protein immobilization efficiency

상기 실시예 1-1 및 2의 단백질 고정화 방법의 효율과 종래의 실란 커플링 에이전트를 이용한 단백질 고정화 방법의 효율을 비교하였다. 이를 위하여 형광다이(FITC)가 컨쥬게이션(conjugation)되어 있는 단백질(BSA, Sigma aldrich사에서 구입, A9771-50mg)을 동일한 농도로 각각의 방법으로 전처리한 기판에 고정화하였다. 그 후, 표면의 형광세기를 측정하여 단백질의 고정화 효율을 비교하였다. 대조군으로는 이소시아네이트 실란(Gelest 사에서 구입, SII6455.0-100G) 및 APTES(3-Aminopropyltriethoxysilane, Tokyo chemical industry co. (TCI)사에서 구입, 213-048-4)를 이용하여 기판에 전처리하고 종래 실란 커플링 방법(비특허문헌 1 참조)을 이용한 단백질 고정화를 실시하였다. 단백질로는 BSA-FITC 를 이용해 도팅한 후 형광세기를 측정하였다. 그 결과, 종래 방법과 비교하여 본 발명의 이소시아네이트 및 설포닐 폴리머를 이용한 단백질 고정화 방법을 사용한 경우, 종래 실란 커플링 에이전트를 이용한 방법에 비해 단백질 고정화 효율에는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 특히 이소시아네이트를 이용한 경우, 대조군인 이소시아네이트 실란 및 APTES를 이용한 단백질 고정화 효율보다 우수한 것으로 나타났다 (도 5).The efficiency of the protein immobilization method of Examples 1-1 and 2 and the efficiency of the protein immobilization method using the conventional silane coupling agent were compared. To this end, proteins (BSA, purchased from Sigma Aldrich, A9771-50 mg) conjugated with a fluorescent dye (FITC) were immobilized on a substrate pretreated with each method at the same concentration. Thereafter, the fluorescence intensity of the surface was measured to compare the immobilization efficiency of the protein. As a control, pretreatment was carried out on a substrate using isocyanate silane (purchased from Gelest, SII6455.0-100G) and APTES (3-Aminopropyltriethoxysilane, purchased from Tokyo chemical industry co., Inc., 213-048-4) Protein immobilization was performed using a silane coupling method (see Non-Patent Document 1). As a protein, fluorescence intensity was measured after dotting using BSA-FITC. As a result, when the protein immobilization method using the isocyanate and the sulfonyl polymer of the present invention was used as compared with the conventional method, there was no significant difference in the protein immobilization efficiency compared with the conventional method using the silane coupling agent. In particular, when isocyanate was used, the protein immobilization efficiency using the isocyanate silane and APTES as control groups was superior (FIG. 5).

실시예Example 3-2.  3-2. 관능기Functional group 함유  contain 폴리머의Of polymer 농도별 효율 Efficiency by concentration

관능기 함유 폴리머의 코팅 농도별 효율을 스크리닝하기 위해 1 중량%, 5 중량%, 10 중량%, 20 중량%로 폴리머를 함유하도록 농도를 조절하였다. 상기 실시예 1-1의 방법으로 표면을 처리한 후, 표면의 형태를 AFM (Atomic Force Microscope)을 통해 측정하였다. 측정 결과, 1 중량% 및 10 중량% 이상에서는 표면이 고르지 못하게 형성되었고, 5 중량%에는 코팅층 표면이 평평하게 형성되어 있음을 확인하였다. 따라서 5 중량%가 최적의 코팅농도임을 확인하였다(도 6).
In order to screen the efficiency of the functional group-containing polymer by the coating concentration, the concentration was adjusted to contain 1% by weight, 5% by weight, 10% by weight and 20% by weight of the polymer. After the surface was treated by the method of Example 1-1, the morphology of the surface was measured by AFM (Atomic Force Microscope). As a result of the measurement, it was confirmed that the surface was unevenly formed at 1 wt% or more and 10 wt% or more, and the surface of the coating layer was formed flat at 5 wt%. Thus, it was confirmed that 5 wt% was the optimum coating concentration (Fig. 6).

실시예Example 3-3. 단백질 고정을 위한 시간 및 온도 조건 비교 3-3. Comparison of time and temperature conditions for protein fixation

단백질 고정에 필요한 최적시간 및 온도에 대해 실험하였다. 실시예 1-1의 방법으로 기판 표면을 처리하고 시간 및 온도에 따른 단백질 고정화 효율을 비교하였다. 최초 1시간까지는 15분 간격으로 비교하였고, 1시간 후에는 30분에 한번씩 형광세기를 측정하였다. 결과적으로 4시간일 때 최대 형광세기를 보였으며, 그 후에는 형광세기가 포화되어 단백질 고정까지 필요한 최적시간은 4시간인 것을 확인하였다. 종래 기술의 경우 단백질 고정화 시간이 길게는 12시간이 소요되는데, 본 발명에서 제시한 방법을 이용하는 경우, 단백질 고정화 효율을 나타내기까지 필요한 시간을 줄일 수 있었다.The optimal time and temperature for protein fixation were tested. The surface of the substrate was treated with the method of Example 1-1 and the protein immobilization efficiency was compared with time and temperature. Fluorescence intensity was measured every 15 minutes after the first hour and every 30 minutes after 1 hour. As a result, the maximum fluorescence intensity was observed at 4 hours, and after that, the fluorescence intensity was saturated and the optimum time required for protein fixation was 4 hours. In the case of the prior art, the protein immobilization time is 12 hours longer. In the case of using the method of the present invention, the time required for exhibiting protein immobilization efficiency can be reduced.

한편, 온도 조건을 달리하여 단백질 고정화 효율을 비교하였다. 그 결과, 저온(4 ℃), 중온(25 ℃), 고온(50 ℃) 모두 4시간에서 형광세기가 포화되었고 각 온도별로 큰 차이를 보이지 않아, 단백질 고정화에 대한 온도의 영향은 적은 것으로 사료되었다(도 7).On the other hand, the protein immobilization efficiencies were compared with different temperature conditions. As a result, fluorescence intensity was saturated in 4 hours at low temperature (4 ℃), middle temperature (25 ℃) and high temperature (50 ℃), and no significant difference was observed at each temperature and temperature influence on protein immobilization was considered to be small (Fig. 7).

실시예Example 3-4.  3-4. 신규미량오염물질New trace contaminants -항체 고정화 효율 비교- Antibody immobilization efficiency comparison

단백질로 BSA 및 신규미량오염물질-항체를 이용하여 단백질 고정화 효율을 비교하였다. 이를 위하여 대조군으로 형광다이(FITC)가 컨쥬게이션(conjugation)되어 있는 단백질(BSA)을 동일한 농도로 실시예 1-1의 방법으로 표면 처리한 기판에 고정화하였다. 또한 실험군으로 FITC가 컨쥬게이션 되어 있는 Estrogen-antibody(Abcam 사에서 구입, #ab54122) 및 PCB-antibody(Fitzgerald 사에서 구입, #10R-P115A)를 실시예 1-1의 방법으로 전처리한 기판에 고정화하였다. 그 후, 표면의 형광세기를 측정하여 단백질의 고정화 효율을 비교하였다. 그 결과, 신규미량오염물질-항체의 고정화 효율 역시 BSA를 사용한 것과 유사하게 높은 효율을 보였다(도 8).Protein immobilization efficiencies were compared using BSA and a new micronutrient - antibody as a protein. To this end, a protein (BSA) conjugated with a fluorescent dye (FITC) was immobilized on a substrate surface-treated by the method of Example 1-1 at the same concentration as a control. Also, Estrogen-antibody (purchased from Abcam, # ab54122) and PCB-antibody (purchased from Fitzgerald, # 10R-P115A), to which FITC was conjugated, were immobilized on the substrate pretreated with the method of Example 1-1 Respectively. Thereafter, the fluorescence intensity of the surface was measured to compare the immobilization efficiency of the protein. As a result, the immobilization efficiency of the novel trace contaminant-antibody also showed a high efficiency similar to that using BSA (FIG. 8).

실시예Example 3-5. 수산기가 없는 표면에서의 단백질 고정화 효율 비교 3-5. Comparison of protein immobilization efficiency on hydroxyl-free surface

종래기술인 실란을 사용한 단백질 고정화 방법의 단점으로는 표면에 수산기가 반드시 존재하여야 활용이 가능하다는 것이다. 이와 달리 본 발명은 표면에 수산기가 없어도 단백질의 고정화가 가능한바, 이를 비교하기 위해 수산기가 없는 종이(paper)를 기판으로 하여 단백질 고정화 효율을 비교하였다.The disadvantage of the conventional method of immobilizing proteins using silane is that a hydroxyl group must be present on the surface of the protein. In contrast, the present invention can immobilize proteins without the presence of hydroxyl groups on the surface, and the protein immobilization efficiency is compared using a paper without a hydroxyl group as a substrate for comparison.

기판으로 슬라이드 글라스 대신 종이를 이용하여 실시예1-1의 방법을 사용해 기판 표면을 처리하고, 단백질 고정화 여부를 확인하였다. 대조군으로는 종래 기술인 APTES(3-Aminopropyltriethoxysilane , Tokyo chemical industry co.(TCI)사에서 구입, 213-048-4)를 이용한 단백질 고정화 방법을 사용하였다. 그 결과, 수산기가 요구되지 않는 본 발명의 방법을 사용하는 경우 종이상에서도 단백질 고정화 효율이 좋은 것으로 나타났다. 반면 종래기술인 APTES의 경우, 수산기가 없는 종이 상에는 단백질 고정화가 이루어지지 않는 것으로 나타났다(도 9).The surface of the substrate was treated using the method of Example 1-1 using paper instead of the slide glass as a substrate to confirm whether or not the protein was immobilized. As a control group, a protein immobilization method using APTES (3-Aminopropyltriethoxysilane, purchased from Tokyo chemical industry co., Ltd., 213-048-4) was used. As a result, when the method of the present invention, which does not require a hydroxyl group, was used, protein immobilization efficiency was also good on paper. On the other hand, in the case of APTES in the prior art, protein immobilization was not observed on paper without hydroxyl groups (Fig. 9).

실시예Example 4. 이소시아네이트  4. Isocyanate 폴리머Polymer 기판의 수분 저항성 평가 Evaluation of moisture resistance of substrate

이소시아네이트는 대기중의 수증기와 반응하여 쉽게 변질되기 때문에, 수분에 대한 저항성 평가를 수행했다. 수분이 없는 질소 대기 하에서 이소시아네이트 10 g에 4.8g(0.055 mol)의 메틸에틸케톤을 첨가하였다. 80 ℃에서 이소시아네이트와 메틸에틸케톤을 혼합하여 이소시아네이트기가 블로킹되었다. 상기 블로킹 이소시아네이트를 실시예 1-1의 방법을 사용하여 단백질 고정화하였고, 다섯번의 단백질 고정화 실험을 반복하여 평균을 산출하였다.Since isocyanate reacts readily with water vapor in the atmosphere, it is easily deteriorated, and moisture resistance evaluation is performed. 4.8 g (0.055 mol) of methyl ethyl ketone was added to 10 g of isocyanate under a nitrogen free atmosphere. The isocyanate group was blocked by mixing isocyanate with methyl ethyl ketone at 80 占 폚. The blocking isocyanate was protein-immobilized using the method of Example 1-1, and the five protein immobilization experiments were repeated to calculate the average.

그 결과 수분에 대한 블로킹을 한 표면과 그렇지 않은 표면 모두 형광세기에 큰 차이를 보이지 않았다(도 10). 이는 본 발명의 이소시아네이트 폴리머로 전처리된 기판에 대기중 수분에 의한 변성이 생각보다 많이 일어나지 않았기 때문이다. 이는 본 발명의 이소시아네이트 폴리머를 이용한 단백질 고정화 방법이 어느 정도 수분에 대한 저항성을 갖춘 것이라 생각된다.As a result, there was no significant difference in the fluorescence intensity between the blocked surface and the non-blocked surface (Fig. 10). This is because the substrate pretreated with the isocyanate polymer of the present invention did not undergo deformation due to moisture in the atmosphere more than expected. This suggests that the protein immobilization method using the isocyanate polymer of the present invention is resistant to moisture to some extent.

Claims (11)

i) 아민그룹과 공유결합이 가능한 관능기를 갖는 폴리스티렌 기반의 폴리머를 유기용매에 용해하여 분산용액을 제조하는 단계;
ii) 상기 용액을 기판 표면에 코팅함으로써 아민그룹과 공유결합이 가능한 관능기를 갖는 폴리스티렌 기반의 폴리머 코팅층이 형성되는 단계; 및
iii) 상기 코팅층에 단백질을 부착시키는 단계;
를 포함하는 단백질 고정화 방법으로,
상기 ii)단계에서, 상기 기판은 수산기가 부착되어 있지 않고, 상기 기판에 상기 분산 용액을 직접 딥코팅(dipping)하는 것을 특징으로 하는, 단백질 고정화 방법.
i) dissolving a polystyrene-based polymer having a functional group capable of covalently bonding with an amine group in an organic solvent to prepare a dispersion solution;
ii) forming a polystyrene-based polymer coating layer having a functional group capable of covalently bonding with the amine group by coating the solution on the substrate surface; And
iii) attaching the protein to the coating layer;
A protein immobilization method comprising:
Wherein in the step ii), the substrate is not coated with a hydroxyl group, and the dispersion solution is directly dipped on the substrate.
제1항에 있어서,
상기 관능기는 이소시아네이트기, 설포닐 클로라이드기, 클로로카보닐기, 티올기, 포르밀기 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 단백질 고정화 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the functional group is selected from the group consisting of an isocyanate group, a sulfonyl chloride group, a chlorocarbonyl group, a thiol group, a formyl group, and a mixture thereof.
제1항에 있어서,
상기 용매는 클로로포름, 테트라클로로에틸렌, 카본테트라클로라이드, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 톨루엔 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 단백질 고정화 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the solvent is selected from the group consisting of chloroform, tetrachlorethylene, carbon tetrachloride, dichloromethane, dichloroethane, toluene, and mixtures thereof.
제1항에 있어서,
상기 단백질은 항원 또는 항체인 것을 특징으로 하는 단백질 고정화 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the protein is an antigen or an antibody.
제1항에 있어서,
상기 단백질은 형광물질이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 단백질 고정화 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the protein has a fluorescent substance attached thereto.
i) 아민그룹과 공유결합이 가능한 관능기를 갖는 폴리스티렌 기반의 폴리머를 유기용매에 용해하여 분산용액을 제조하는 단계;
ii) 상기 용액을 기판 표면에 코팅함으로써 아민그룹과 공유결합이 가능한 관능기를 갖는 폴리스티렌 기반의 폴리머 코팅층이 형성되는 단계;
iii) 상기 코팅층에 표적 단백질이 결합하는 단계;
iv) 상기 단백질에 형광물질을 갖는 항체를 부착시키는 단계; 및
v) 형광신호를 분석하는 단계;
를 포함하는 표적 단백질 검출 방법으로,
상기 ii)단계에서, 상기 기판은 수산기가 부착되어 있지 않고, 상기 기판에 상기 분산 용액을 직접 딥코팅(dipping)하는 것을 특징으로 하는, 표적 단백질 검출 방법.
i) dissolving a polystyrene-based polymer having a functional group capable of covalently bonding with an amine group in an organic solvent to prepare a dispersion solution;
ii) forming a polystyrene-based polymer coating layer having a functional group capable of covalently bonding with the amine group by coating the solution on the substrate surface;
iii) binding the target protein to the coating layer;
iv) attaching an antibody having a fluorescent substance to the protein; And
v) analyzing the fluorescence signal;
A target protein detection method comprising the steps of:
Wherein in the step ii), the substrate is not coated with a hydroxyl group and is directly dipped in the dispersion solution on the substrate.
제6항에 있어서,
상기 단백질은 항원인 것을 특징으로 하는 표적 단백질 검출 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the protein is an antigen.
제6항에 있어서,
상기 단백질은 환경오염물질인 것을 특징으로 하는 표적 단백질 검출 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the protein is an environmental pollutant.
제8항에 있어서,
상기 환경오염물질은 환경 에스트로겐(Estrogen), PCBs, 지오스민(Geosmin), DDT, 프로게스테론(Progesterone), 비스페놀A 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 표적 단백질 검출 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the environmental pollutants are selected from environmental estrogens, PCBs, Geosmin, DDT, Progesterone, Bisphenol A, and mixtures thereof.
기판;
상기 기판 위에 형성된, 아민그룹과 공유결합이 가능한 관능기를 갖는 폴리스티렌 기반의 폴리머를 포함하는 코팅층; 및
상기 코팅층에 부착된 단백질;
을 포함하는 키트로,
상기 기판은 기판의 표면에 수산기가 없는 것인, 키트.
Board;
A coating layer formed on the substrate, the coating layer comprising a polystyrene-based polymer having a functional group capable of covalently bonding with an amine group; And
A protein attached to the coating layer;
, ≪ / RTI >
Wherein the substrate is free of hydroxyl groups on the surface of the substrate.
제10항에 있어서,
상기 관능기는 이소시아네이트기, 설포닐 클로라이드기, 클로로카보닐기, 티올기, 포르밀기 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 키트.
11. The method of claim 10,
Wherein the functional group is selected from the group consisting of an isocyanate group, a sulfonyl chloride group, a chlorocarbonyl group, a thiol group, a formyl group, and a mixture thereof.
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