KR101941040B1 - Strip and fabricating method for the same - Google Patents

Strip and fabricating method for the same Download PDF

Info

Publication number
KR101941040B1
KR101941040B1 KR1020170027925A KR20170027925A KR101941040B1 KR 101941040 B1 KR101941040 B1 KR 101941040B1 KR 1020170027925 A KR1020170027925 A KR 1020170027925A KR 20170027925 A KR20170027925 A KR 20170027925A KR 101941040 B1 KR101941040 B1 KR 101941040B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dna
guide
stranded dna
graphene oxide
fixing
Prior art date
Application number
KR1020170027925A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180101099A (en
Inventor
한민수
김민곤
하수지
이수지
문효영
엄민식
강승윤
오진영
Original Assignee
광주과학기술원
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 광주과학기술원 filed Critical 광주과학기술원
Priority to KR1020170027925A priority Critical patent/KR101941040B1/en
Publication of KR20180101099A publication Critical patent/KR20180101099A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101941040B1 publication Critical patent/KR101941040B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01N33/54366Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G01N33/54386Analytical elements
    • G01N33/54387Immunochromatographic test strips
    • 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
    • G01N33/5308Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for analytes not provided for elsewhere, e.g. nucleic acids, uric acid, worms, mites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6804Nucleic acid analysis using immunogens
    • 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
    • G01N33/5302Apparatus specially adapted for immunological test procedures
    • 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
    • G01N33/531Production of immunochemical test materials
    • 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
    • G01N33/54366Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G01N33/54386Analytical elements
    • 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
    • G01N33/558Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor using diffusion or migration of antigen or antibody

Abstract

본 발명의 스트립에는, DNA가 포함되는 결과물이 도입되는 도입부; 그 일단이, 상기 도입부와 모세관 현상에 의한 유체 흐름으로 접속되어, 상기 결과물을 안내하는 안내부; 상기 안내부의 타단과, 모세관 현상에 의한 유체 흐름으로 접속되어, 상기 결과물을 흡수하기 위한 흡수부; 상기 안내부와 접속하여 상기 결과물이 통과하도록 하여, 상기 DNA 중에서 제 1 DNA는 흡착고정되도록 하기 위하여 그래핀옥사이드가 제공되는 고정부; 및 상기 고정부를 통과하는 다른 DNA가 검출되도록 하는 검출부가 포함된다. 본 발명에 따르면, DNA를, 더 저렴한 가격으로, 위험이 없이, 손쉽고, 신속하게 확인할 수 있는 효과가 있다. In the strip of the present invention, an introduction part into which a result containing DNA is introduced; A guide connected to the one end by a flow of fluid by the capillary phenomenon and guiding the resultant; An absorption part connected to the other end of the guide part by a fluid flow caused by a capillary phenomenon and absorbing the resultant product; A fixing unit connected to the guide unit to allow the resultant product to pass through and to provide graphene oxide for adsorbing and fixing the first DNA in the DNA; And a detecting unit for detecting another DNA passing through the fixing unit. INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to easily and quickly confirm DNA at a lower cost and without any risk.

Description

스트립 및 그 스트립의 제조방법{Strip and fabricating method for the same}[0001] Strip and fabricating method for the same [

본 발명은 스트립 및 그 스트립의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는, 인체, 동물 및 식물 등 환경상에 유해한 미생물, 유해세포, 및 박테리아 등과 같이 검출을 목적으로 하는 대상의 DNA를 검출하는 스트립 및 스트립의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a strip and a method for producing the strip, and more particularly, to a strip and a strip for detecting a DNA of a target for detection such as microorganisms, harmful cells, bacteria, and the like which are harmful to the environment such as human body, And a method for producing the same.

근래 지카 바이러스 등과 같이, 인류는 새로운 신종 생물의 공격을 당하고 있다. 이들 생물체는, 바이러스, 및 세균과 같이 다양한 표현 형태를 띄고 있다. 이들 생물체는 특정의 DNA를 가지고 있기 때문에, 인체 및 환경상에 상기 생물체의 DNA를 가지고 있는지를 판단하여 유해 미생물로 예시되는 생물체의 감염 유무를 판단할 수 있다. Recently, human beings are being attacked by new new species such as Zika virus. These organisms have various expression forms such as viruses and bacteria. Since these organisms have a specific DNA, it is possible to judge whether or not an organism, which is exemplified as a harmful microorganism, is infected by judging whether or not the organism has the DNA of the organism in the human body and the environment.

인체 및 환경상의 유해미생물 및 유해세포(암세포)가 특정의 상기 DNA를 확인하는 기술로는, 리얼타임 PCR(Real-time PCR), PCR(중합효소 연쇄반응, 이하 PCR이라 한다.) 및 마이크로어레이(Microarray)가 있다. Real-time PCR, PCR (Polymerase Chain Reaction, hereinafter referred to as PCR), and microarray technology are known as techniques for identifying harmful microorganisms and harmful cells (cancer cells) (Microarray).

상기 기술들은 DNA를 양적으로 증폭하여, 전기영동법, 고속 액체 크로마토그래피법 (HPLC), 모세관 전기영동법 (CE), 및 형광 검출장비 등을 이용하여 검출하는 것으로 알려져 있다. 일반적인 방법론으로는, 인체 및 환경상에 유해 미생물로 의심되는 시료를 PCR 시약에 넣고 검출하고자 하는 DNA 서열에 특이적 증폭을 유도할 수 있는 한 쌍의 프라이머(primer)를 넣어준 후, PCR 반응을 실시한다. 상기 PCR 반응이 실시되면, 검출하고자 하는 유해미생물 및 유해세포가 있는 경우, 이중가닥 DNA의 양적 증폭이 이루어지고, 없는 경우에는 이중가닥 DNA 양적 증폭이 일어나지 않는다. 예를 들어, 특이적 양적 증폭이 일어난 경우에는 이중가닥 DNA를 확인하는 기술인 전기영동에서, 특정 분자량에 해당하는 부분에 양적 증폭된 결과를 형광신호로써 확인할 수 있으나, 특이적 양적 증폭이 일어나지 않은 경우에는 전기영동 상에 특정 분자량에 해당하는 부분에서 형광신호를 확인할 수 없다. 다만, PCR 반응에 사용된 특이적 프라이머의 경우에는 단일 가닥의 특성상 전기영동 상에서 끼어들기 약물 혹은 프라이머에 결합된 형광물질에 따라 형광적 특성이 나타날 수도 있고 나타나지 않을 수도 있다. These techniques are known to quantitatively amplify DNA and detect it using electrophoresis, high performance liquid chromatography (HPLC), capillary electrophoresis (CE), and fluorescence detection equipment. As a general methodology, a sample suspected of harmful microorganisms in the human body and environment is put into a PCR reagent, a pair of primers capable of inducing specific amplification to a DNA sequence to be detected is put in, and then a PCR reaction is carried out do. When the PCR reaction is performed, double-stranded DNA is quantitatively amplified when harmful microorganisms and harmful cells to be detected are present, and when there is no DNA, double-stranded DNA quantitative amplification does not occur. For example, in the case of specific quantitative amplification, in electrophoresis, which is a technique for identifying double-stranded DNA, quantitative amplification can be confirmed by a fluorescence signal at a portion corresponding to a specific molecular weight. However, when specific quantitative amplification does not occur The fluorescence signal can not be confirmed on the portion corresponding to the specific molecular weight on the electrophoresis. However, in the case of the specific primer used for the PCR reaction, due to the nature of a single strand, fluorescence characteristics may or may not appear depending on the fluorescent substance bound to the drug or the primer on the electrophoresis.

상기 전기영동법은 증폭된 상기 DNA의 전하적 특성을 이용하여, 상기 결과물의 크기에 따라서 물리적으로 분리하는 방법으로서, 아가로즈 겔을 이용해 비교적 쉽게 산물을 확인할 수 있다는 장점이 있다. The electrophoresis method is a method of physically separating the amplified DNA according to the size of the resultant using charge characteristics, and it is advantageous in that the product can be relatively easily identified using agarose gel.

그러나, 상기 전기영동법은, 전기영동기기 및 자외선 발광기(UV illuminator)와 같은 기기를 필요로 한다. 따라서, 비숙련자가 사용하기에 어려운 문제점이 있다. 또한 UV광선이 눈 또는 피부에 조사될 경우 위험하고, 별도의 장비인 UV protector를 이용해 겔을 관찰해야하는 불편함이 있다. 또한, 취급에 부주의한 경우에는 병원균이 유출될 우려가 높다. 또한, 사용에 많은 시간이 소요되므로 신속성을 요하는 실제 환경에서의 적용이 어려운 문제점이 있다. However, the electrophoresis method requires an apparatus such as an electrophoresis apparatus and a UV illuminator. Therefore, there is a problem that is difficult for non-experts to use. In addition, it is dangerous when UV rays are irradiated to the eyes or skin, and there is a disadvantage of observing the gel using a separate UV protector. In addition, there is a high possibility that pathogens may leak out when handling is inadvertent. Further, since it takes much time to use, there is a problem that it is difficult to apply it in a real environment requiring promptness.

상기 전기영동법의 다양한 문제점을 개선할 수 있는 방법을 찾기 위하여 매진한 발명자는, 한 논문에 접하게 되었다. 비특허문헌 1은, 그래핀 옥사이드가 단일 가닥 DNA에 잘 결합하지만, 그 결합력이 이중 가닥 DNA 간의 결합력에는 미치지 못하는 사실을 개시하고 있다. In order to find ways to improve various problems of the electrophoresis method, the inventor who sold out came to a paper. Non-Patent Document 1 discloses that graphene oxide binds well to single-stranded DNA, but its binding force does not reach the binding force between double-stranded DNA.

본 발명은 상기 그래핀 옥사이드의 특성을 이용하여 생물체의 DNA를, 더 저렴한 가격으로, 위험이 없이, 손쉽고, 신속하게 확인할 수 없을까를 예의 연구하여 본 발명에 이르게 되었다. The present invention has led to the present invention by examining whether or not DNA of an organism can be confirmed easily and quickly at a lower price, without any risk, using the characteristics of graphene oxide.

1. Lu, Chun-Hua, et al. "A graphene platform for sensing biomolecules." Angewandte Chemie 121.26 (2009): 4879-4881.의 도 1 및 그의 관련설명1. Lu, Chun-Hua, et al. "A graphene platform for sensing biomolecules." 1 of Angewandte Chemie 121.26 (2009): 4879-4881.

본 발명은, 상기되는 배경하에서 제안되는 것으로서, 생물체의 DNA를 더 간단하고 저렴한 가격으로 확인할 수 있는 장치 및 그 장치의 제조방법을 제안한다. The present invention is proposed under the background described above, and proposes a device capable of confirming the DNA of an organism at a simpler and lower cost, and a manufacturing method of the device.

본 발명은, 자외선 노출 및 병원균에 대한 노출의 위험이 없이 생물체의 DNA를 확인할 수 있는 장치 및 그 장치의 제조방법을 제안한다. The present invention proposes a device capable of identifying the DNA of an organism without exposure to ultraviolet rays and exposure to pathogens and a method of manufacturing the device.

본 발명은, 육안으로 손쉽게 생물체의 DNA를 확인할 수 있는 장치 및 그 장치의 제조방법을 제안한다. The present invention proposes a device capable of easily identifying the DNA of an organism with the naked eye and a manufacturing method of the device.

본 발명은, 환자의 감염여부를 장시간 기다릴 필요없이 신속하게 확인할 수 생물체의 DNA를 확인할 수 있는 장치 및 그 장치의 제조방법을 제안한다. The present invention proposes a device capable of confirming the DNA of an organism to be identified promptly without having to wait for a long period of time for infecting the patient, and a manufacturing method of the device.

본 발명에 따른 DNA를 분리하는 스트립에는, DNA가 포함되는 결과물이 도입되는 도입부; 그 일단이, 상기 도입부와 모세관 현상에 의한 유체 흐름으로 접속되어, 상기 결과물을 안내하는 안내부; 상기 안내부의 타단과, 모세관 현상에 의한 유체 흐름으로 접속되어, 상기 결과물을 흡수하기 위한 흡수부; 상기 안내부와 접속하여 상기 결과물이 통과하도록 하여, 상기 DNA 중에서 제 1 DNA는 흡착고정되도록 하기 위하여 그래핀옥사이드가 제공되는 고정부; 및 상기 고정부를 통과한 물질이 검출되도록 하는 검출부가 포함된다. 본 발명에 따르면, 생물체의 DNA를, 더 저렴한 가격으로, 위험이 없이, 손쉽고, 신속하게 확인할 수 있다. The strip separating the DNA according to the present invention includes an introduction part into which a result containing DNA is introduced; A guide connected to the one end by a flow of fluid by the capillary phenomenon and guiding the resultant; An absorption part connected to the other end of the guide part by a fluid flow caused by a capillary phenomenon and absorbing the resultant product; A fixing unit connected to the guide unit to allow the resultant product to pass through and to provide graphene oxide for adsorbing and fixing the first DNA in the DNA; And a detecting unit for detecting a substance passing through the fixing unit. According to the present invention, DNA of an organism can be identified easily and quickly at a lower cost, without any risk.

본 발명에 따른 DNA를 분리하는 스트립의 제조방법에는, DNA를 포함하는 결과물을 모세관 현상으로 안내하는 안내부를 제공하고, 상기 안내부에 검출부를 제공하는 것; 상기 안내부를 제공하는 것과는 별개로, 소정의 패드에 그래핀옥사이드를 고정하여 상기 DNA 중에서 단일 가닥 DNA를 고정하는 고정부를 제공하는 것; 및 상기 안내부 내부에서 모세관 현상이 단절되는 곳에 상기 고정부를 접촉시켜서, 상기 결과물의 유동이 상기 고정부를 통과하도록 하는 것이 포함된다. 본 발명에 따르면, DNA의 검출에 더 적합한 스트립을 손쉽게 제조할 수 있다. A method of producing a strip for separating DNA according to the present invention includes the steps of providing a guide part for guiding a result including DNA into a capillary phenomenon and providing a detection part to the guide part; Providing a fixing unit for fixing a single strand DNA in the DNA by fixing graphene oxide to a predetermined pad separately from providing the guide unit; And bringing the fixed part into contact with a place where the capillary phenomenon is cut off inside the guide part, so that the flow of the resultant product passes through the fixed part. According to the present invention, a strip more suitable for the detection of DNA can be easily produced.

본 발명에 따르면, 생물체의 DNA(특히 병을 일으키는 원인 생물체의 DNA)를, 더 저렴한 가격으로, 위험이 없이, 손쉽고, 신속하게 확인할 수 있는 효과가 있다. INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to easily and quickly confirm the DNA of an organism (DNA of a causative organism causing a disease) at a lower cost and without any risk.

도 1은 실시예에 따른 DNA를 분리하는 스트립의 구조도.
도 2은 개시되는 개방부를 확대한 도면.
도 3은 실시예의 작용을 설명하는 도면.
도 4는 DNA를 검출하는 스트립의 제조방법을 설명하는 흐름도.
도 5는 그래핀옥사이드의 흡착실험결과를 보이는 도면.
도 6은 지르코늄 디옥사이드의 흡착시험결과를 보이는 도면.
도 7은 그래핀옥사이드의 농도에 따른 단일 가닥 DNA의 흡착시험결과를 보이는 도면.
도 8은 DNA 농도와 고정부의 재질에 따른 흡착시험결과를 보이는 도면.
1 is a structural view of a strip for separating DNA according to an embodiment;
Figure 2 is an enlarged view of the openings disclosed.
3 is a view for explaining the operation of the embodiment;
4 is a flow chart illustrating a method of manufacturing a strip for detecting DNA;
5 is a graph showing the results of adsorption experiments of graphene oxide.
6 is a view showing the results of adsorption test of zirconium dioxide.
7 is a graph showing the results of single-stranded DNA adsorption test according to the concentration of graphene oxide.
8 is a graph showing the results of adsorption tests according to the DNA concentration and the material of the fixing portion.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 사상이 이하의 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, it will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited to the following embodiments, and that those skilled in the art, upon reading the present disclosure, It will be understood that they are also encompassed within the scope of the present invention.

실시예의 설명에 앞서서, 실시예의 이해에 필요한 다양한 기본 사항에 대하여 설명한다. Before describing the embodiments, various basic matters necessary for understanding the embodiments will be described.

단일 가닥 DNA의 뉴클레오티드 염기들과 그래핀옥사이드는, 비공유결합적 상호작용인 π - π 적층 결합에 의해서, 상기 단일 가닥 DNA가 상기 그래핀 옥사이드에 흡착될 수 있다. The nucleotide bases of single-stranded DNA and graphene oxide can be adsorbed to the graphene oxide by a pi-pi laminate bond, which is a non-covalent interaction.

실시예의 스트립은, 그래핀옥사이드가 고정된 패드, 그래핀옥사이드 패드가 결합된 스트립, 및 이중 가닥을 포함하는 다중 가닥 DNA(이하, 별도의 설명이 없더라도 전체적인 실시예에 있어서, 이중 가닥이라고 칭하는 것은 다중 가닥을 포함하는 개념으로 이해할 수 있다)과 결합하는 지르코늄 디옥사이드 나노 입자 또는 항체, 이중 가닥 DNA 결합 단백질, 끼어들기 약물 등을 포함한다. 이 스트립에, 단일 가닥 DNA와 다중 가닥 DNA를 같이 흘려주었을 때, 단일 가닥 DNA만 상기 그래핀옥사이드가 고정된 패드에 흡착되고, 다중 가닥 DNA는 그래핀옥사이드 패드를 지나 지르코늄 디옥사이드 나노입자 또는 항체, 이중 가닥 DNA 결합 단백질, 끼어들기 약물 등에 결합될 수 있다. 상기 패드에 형광, 비색, 발색 강도를 측정함으로써, 생물체의 DNA가 검체에 있는지를 알아낼 수 있다. The strips of the Examples may be formed by a method in which graphene oxide-fixed pads, graphene oxide pad-coupled strips, and multi-stranded DNAs comprising double strands (hereinafter referred to as double strands, A double stranded DNA binding protein, an interfering drug, and the like) that binds to a target nucleic acid molecule (e.g. When single-stranded DNA and multi-stranded DNA are flowed together into this strip, only single-stranded DNA is adsorbed on the grafted oxide-immobilized pad, and the multi-stranded DNA passes through the graphene oxide pad and the zirconium dioxide nanoparticle or antibody, Double-stranded DNA binding proteins, interfering drugs, and the like. By measuring fluorescence, colorimetry, and color development intensity on the pad, it is possible to determine whether the DNA of an organism is in a sample.

따라서, 전기영동기기가 없이도 간단히 PCR 산물 증폭을 확인하는 데에 응용할 수 있다. 또한, 사용이 끝난 스트립을 간단히 연소시켜서 제어함으로써, 만에 하나 발생할 수 있는 병원균의 전파를 방지할 수 있다.Therefore, the present invention can be applied not only to an apparatus for electrophoresis but also to confirm the amplification of PCR products. Further, by simply burning and controlling the used strip, it is possible to prevent the propagation of pathogens that may occur only in one.

실시예는 PCR을 이용하여 생물체의 DAN를 증폭하고, 이때 인위적으로 첨가되는 프라이머를 ssDNA로서 걸러주는 역할을 수행한다. 상기 프라이머에 의해서 증폭된 생물체의 DNA는, 이중 가닥 DNA로서, 검체의 몸 속에 해당하는 생물체의 DNA가 존재하는지를 판단할 수 있도록 한다. 예를 들어, 검체의 몸 속에 A의 단일 가닥과 B의 단일 가닥이 서로 결합하는 이중 가닥 DNA가 있으면, A를 증폭시킬 수 있는 C라는 프라이머를 이용하여 A와 C가 서로 결합하는 이중 가닥 DNA를 증폭시킨다. 이후에 발명의 스트립에 흘리면, 프라이머와 B의 단일 가닥은 그래핀옥사이드가 고정된 패드에 고정되고, 증폭된 A와 C의 이중 가닥 DNA는 상기 그래핀옥사이드가 고정된 패드를 통과하여 검출될 수 있다. The embodiment amplifies the DAN of an organism by using PCR, and at this time, it performs a role of filtering an artificially added primer as ssDNA. The DNA of an organism amplified by the primer can be used as double-stranded DNA to determine whether DNA of an organism corresponding to the specimen exists. For example, if there is a double-stranded DNA in which a single strand of A and a single strand of B bind to each other in the body of the specimen, a double-stranded DNA in which A and C bind to each other using a primer C capable of amplifying A Amplified. Thereafter, the single strand of the primer and B is immobilized on the pad on which graphene oxide is immobilized, and the double stranded DNA of the amplified A and C is detected through the pad on which the graphene oxide is immobilized have.

또한, 그래핀옥사이드는 물에 잘 분산되고 쉽게 표면 기능화가 가능하기 때문에, 스트립을 저렴한 가격으로 제조할 수도 있다. In addition, since graphene oxide is well dispersed in water and can easily be surface-functionalized, the strip can be produced at a low cost.

도 1은 실시예에 따른 DNA를 분리하는 스트립의 구조도이다. 1 is a structural view of a strip for separating DNA according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 검체에서 획득된 결과물이 도입되는 도입부(1), 도입된 결과물이 안내되는 제 1 안내부(2), 그래핀옥사이드가 고정되어 단일 가닥 DNA를 흡착하는 고정부(3), 상기 고정부를 통과한 결과물이 안내되는 제 2 안내부(4), 상기 제 2 안내부(4)에 제공되어 이중 가닥 DNA를 검출하는 검출부(5), 및 상기 제 2 안내부(4)와 연결되어 상기 도입부(1)와 함께 모세관 현상에 의한 흡입력을 만들어 내는 흡수부(6)가 포함될 수 있다. 상기 결과물은 검체에서 획득된 다음에 증폭되어 있을 수 있고, 단일 가닥 DNA, 이중 가닥 DNA의 입자가 액체에 포함되어 있을 수 있다 Referring to FIG. 1, there are shown an introducing part 1 for introducing a result obtained from a specimen, a first guiding part 2 for guiding the introduced result, a fixing part 3 for fixing a single strand DNA by fixing graphene oxide, A detection unit 5 provided in the second guide unit 4 to detect double stranded DNA and a second guide unit 4 for detecting the double stranded DNA, And an absorption part 6 connected with the introduction part 1 to generate a suction force by capillary phenomenon. The resultant may be amplified after being obtained in a sample, and single-stranded DNA, particles of double-stranded DNA may be contained in the liquid

상기 고정부(3)가 놓이는 안내부(2)(4)의 간격은 개방되어 개방부(31)를 제공할 수 있다. 따라서, 안내부(2)(4)를 따라서 안내되는 모든 상기 결과물을 상기 고정부(3)를 통과하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 개방부(31)는, 잘라서 제거하는 형식이 아닌, 유체 흐름을 차단할 수 있는 차단막의 형식으로도 제공될 수 있다. 이를 통하여 유체의 흐름이 안내부가 아닌 고정부(3)를 통과하도록 하는 것이 바람직하게 예시될 수 있다.The interval of the guide portions 2 and 4 in which the fixing portion 3 is placed may be opened to provide the opening portion 31. [ Therefore, it is preferable that all of the products guided along the guide portions 2, 4 pass through the fixing portion 3. The opening 31 may be provided not only in a cut-off form but also in the form of a shielding film capable of blocking fluid flow. So that the flow of the fluid passes through the fixing part 3 rather than the guide part.

상기 안내부(2)(4)는 NC(NitroCellulose) 패드를 이용할 수 있다. 상기 고정부(3)의 재질로는 글래스 파이버를 사용할 수 있다. 상기 검출부(5)로는 지르코늄 디옥사이드 나노입자를 사용할 수 있다. 상기 검출부로는 그 뿐만이 아니라, 항체 또는 이중 가닥 DNA 결합 단백질, 끼어들기 약물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The guide portions 2 and 4 may be NC (nitrocellulose) pads. Glass fiber may be used as the material of the fixing portion 3. [ Zirconium dioxide nanoparticles can be used as the detecting portion 5. The detection unit may be, but is not limited to, an antibody or a double-stranded DNA binding protein or an interfering drug.

상기 DNA를 분리하는 스트립의 작용을 간단히 설명한다. The function of the strip separating the DNA will be briefly described.

단일 가닥 DNA와 이중 가닥(여기서 이중 가닥은 다중 가닥의 개념도 포함할 수 있다) DNA가 포함되는 검체에서 추출된 결과물을 도입부(1)에 도입시킨다. 도입된 결과물을 액체에 입자가 포함되는 상태로서, 도입부(1)와 흡수부(6)와의 사이에서 발생하는 모세관 현상에 의해서 도입부(1)로부터 흡수부(6)로 이동한다. 상기되는 액체의 이동 중에 단일 가닥 DNA는 상기 고정부(3)에 흡착 고정되고, 단일 가닥 DNA를 제외하는 입자는 계속하여 이동하여 검출부(5)에서 검출될 수 있다. A single strand DNA and a double strand (wherein the double strand may include the concept of multiple strands) DNA is introduced into the introducing section 1 from the sample containing the DNA. The introduced product is moved from the introduction section 1 to the absorption section 6 by the capillary phenomenon occurring between the introduction section 1 and the absorption section 6 in a state in which particles are contained in the liquid. During the movement of the liquid, the single-stranded DNA is adsorbed and fixed on the fixed portion 3, and particles excluding the single-stranded DNA can be continuously moved and detected by the detecting portion 5.

상기되는 작용에 의해서 검출부(5)에 검출을 목적으로 하는 물질의 유무를 확인할 수 있다. 여기서 검출부에서 검출되는 물질은 상기 프라이머에 의해서 증폭되는 물질인 것이 바람직하게 예시된다. The presence or absence of a substance to be detected can be confirmed in the detecting section 5 by the action described above. Here, the substance detected by the detection unit is preferably a substance amplified by the primer.

한편, 도 2에 개시되는 개방부(31)의 확대도를 참조하면, 제 1 안내부(2)에 이르는 액체는, 제 2 안내부(4)로 바로 이동하지 않고, 고정부(3)를 반드시 거치도록 한다. 이에 따르면, 단일 가닥 DNA는 모두가 고정부(3)에 의해서 고정될 수 있다. 2, the liquid reaching the first guide portion 2 does not move directly to the second guide portion 4, and the liquid that reaches the fixed portion 3 Be sure to go. According to this, all of the single-stranded DNA can be fixed by the fixing portion 3.

도 3은 상기 프라이머에 형광물질로 예시되는 표시자를 더 제공하는 경우에, 육안으로도 알아내고자 하는 생물체의 DNA가 검체 내에 있는 가를 확인하는 것을 나타낸다. Fig. 3 shows that, when an indicator exemplified by a fluorescent substance is further provided in the primer, it is confirmed whether DNA of an organism to be visually recognized is present in the specimen.

도 3(a)는 단일 가닥 DNA만이 있어서 액체 내의 모든 입자가 상기 고정부(3)에 흡착되는 것을 보이고 있다. 이 경우에는 프라이머에 붙어 있는 형광체가 고정부에 존재하는 그래핀옥사이드와의 상호작용에 의해서 형광신호가 보이지 않은 것을 나타낸다. 또한 이 경우에는 검체 내에 알아내고자 하는 생물체의 DNA가 없어서 프라이머를 이용한 증폭이 이루어지지 않는 것을 나타낸다. Fig. 3 (a) shows only single stranded DNA, so that all the particles in the liquid are adsorbed to the fixed portion 3. Fig. In this case, the fluorescent material attached to the primer shows no fluorescence signal due to interaction with graphene oxide present in the fixed portion. Also, in this case, there is no DNA of an organism to be found in the specimen, indicating that amplification using the primer can not be performed.

도 3(b)는 단일 가닥 DNA는 고정부(3)에 고정되지만, 이중 가닥 DNA는 고정부(3)를 통과하여 검출부(5)에 의해서 검출되는 것을 보이고 있다. 이 경우에는 프라이머에 붙어 있는 형광체가 검출부(5)에서 발광하는 것을 나타낸다. 또한, 이 경우에는 검체 내에 알아내고자 하는 생물체의 DNA가 있어서 프라이머를 이용한 증폭이 이루어진 것을 나타낸다. 3 (b) shows that the single-stranded DNA is fixed to the fixed portion 3, but the double-stranded DNA passes through the fixed portion 3 and is detected by the detecting portion 5. [ In this case, the fluorescent substance attached to the primer indicates that the detection unit 5 emits light. Further, in this case, there is DNA of the organism to be found in the specimen, indicating that amplification with the primer has been performed.

도 4는 DNA를 검출하는 스트립의 제조방법을 설명하는 흐름도이다. 4 is a flow chart illustrating a method of producing a strip for detecting DNA.

도 4를 참조하면, 먼저, 안내부를 소정의 길이로 잘라서 개방부(3)를 형성함으로써 제 1 안내부(2) 및 제 2 안내부(4)를 제공하고(S1), 상기 제 2 안내부(4)에는 검출부를 제공한다(S3). 그와 별도로, 그래핀옥사이드가 고정된 패드를 제공한다(S2). Referring to FIG. 4, first, the first guide part 2 and the second guide part 4 are provided by cutting the guide part to a predetermined length to form the opening part (S1), and the second guide part (4) is provided with a detection unit (S3). Separately, a pad is provided on which graphene oxide is fixed (S2).

여기서, 상기 안내부(2)(4)의 폭 또는 개방부(3)의 길이는 그래핀옥사이드의 양 도입되는 시료의 양 등 다양한 외부 조건에 따라서 달라질 수 있다. 이는 개방부, 고정부, 도입부, 및 흡수부를 이루는 패드의 재질/밀도 등 여러 조건에 따라서 달라질 수 있다. Here, the width of the guide portions 2 and 4 or the length of the open portion 3 may vary depending on various external conditions such as the amount of graphene oxide introduced into the sample. This can be varied depending on various conditions such as the material / density of the open part, the fixing part, the introduction part, and the pad constituting the absorption part.

상기 그래핀옥사이드의 고정단계(S2)는, 그래핀옥사이드 용액 10ul를 패드 위에 떨어뜨리고 건조시켜 흡착시키는 방법, 패드 자체를 그래핀옥사이드 용액에 담근 후 건조시켜 흡착시키는 방법을 적용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 그래핀옥사이드 용액 10ul을 패드 위에 떨어뜨리고 건조하는 과정을 통해 흡착시키는 방법을 사용할 수 있다. 일 실시 예로, 그래핀옥사이드를 고정하는 패드 제조는 글래스 파이버 8964를 3.5mm × 4mm 크기로 제단하여 10ul의 그래핀옥사이드를 떨어뜨리고 15분간 온도 37의 항온항습기에서 건조시킬 수 있다. In the step (S2) of fixing the graphene oxide, a method of dropping 10 μl of the graphene oxide solution on the pad, followed by drying and adsorption, and a method of immersing the pad itself in the graphene oxide solution, followed by drying and adsorption But is not limited thereto. Preferably, 10 μl of the graphene oxide solution is dropped on the pad and dried, followed by adsorption. In one embodiment, pad fabrication to fix graphene oxide can be accomplished by cutting glass fiber 8964 to a size of 3.5 mm x 4 mm, dropping 10 uL of graphene oxide, and drying in a thermostatic chamber at 37 for 15 minutes.

상기 검출부를 제공하는 단계(S3)에서는 지르코늄 디옥사이드를 NC 패드에 고정시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 이중 가닥 DNA와 결합하는 물질은 지르코늄 디옥사이드 나노입자 뿐만 아니라 항체, 이중 가닥 DNA 결합 단백질, 끼어들기 약물 등이 가능하고, 바람직하게는 지르코늄 디옥사이드 나노입자를 사용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 이중 가닥 DNA가 아닌 다양한 물질인 경우에는 검출하고자 하는 물질에 따라서 다양한 다른 물질을 사용할 수 있는 것도 물론이다. In the step S3 of providing the detection unit, the zirconium dioxide may be fixed to the NC pad. Specifically, the substance that binds to the double-stranded DNA may be an antibody, a double-stranded DNA binding protein, an intervening drug, etc., as well as zirconium dioxide nanoparticles, and preferably zirconium dioxide nanoparticles. no. For example, in the case of various substances other than double-stranded DNA, it is of course possible to use various other substances depending on the substance to be detected.

구체적으로, 상기 지르코늄 디옥사이드 나노입자의 고정화는 검출부를 이루는 NC패드와의 소수성 상호작용 및 정전기적 결합 반응을 사용하여 고정시킨다. 일 실시예로, 지르코늄 디옥사이드 나노입자의 고정화는 10분 동안 온도 37에서 수행될 수 있다.Specifically, the immobilization of the zirconium dioxide nanoparticles is fixed using a hydrophobic interaction with the NC pad and an electrostatic coupling reaction. In one embodiment, immobilization of the zirconium dioxide nanoparticles may be performed at a temperature of 37 for 10 minutes.

이후에는 상기 고정부(3)를 상기 개방부(31)의 위에 놓는다(S4). 구체적으로는 고정부(3)는, 양 단부가 각각 제 1 안내부(2) 및 제 2 안내부(4)에 닿는 상태에서 개방부(31)의 상측에 놓인다. 따라서, 모세관힘이 고정부(3)와 안내부(2)(4)의 접촉면에 그대로 작용하도록 한다. 접하는 면의 면적과 그 계면의 조정은 모세관 힘의 크기와 패드의 밀도/크기 등의 다양한 외부 인자에 의해서 변경될 수 있다. Thereafter, the fixing portion 3 is placed on the opening 31 (S4). More specifically, the fixing portion 3 is placed on the upper side of the opening portion 31 in a state in which both end portions touch the first guide portion 2 and the second guide portion 4, respectively. Thus, the capillary force acts on the contact surface between the fixing portion 3 and the guide portions 2, 4 as it is. Adjustment of the area of the contacting surface and its interface can be changed by various external factors such as the size of the capillary force and the density / size of the pad.

상기되는 방법으로 제조된 스트립은 다음과 같은 과정에 의해서 생물체의 DNA 검출을 진행할 수 있다. The strip prepared by the above-described method can proceed to DNA detection of an organism by the following procedure.

먼저, 상기 스트립의 도입부에 단일 가닥 DNA가 포함되는 액체를 도입부로 도입하여, 모세관 현상을 이용하여 이동시킨다. 상기 액체가 이동되는 중에 고정부에 상기 단일 가닥 DNA를 흡착시킨다. First, a liquid containing single-stranded DNA is introduced into the lead-in portion of the strip, and is moved using a capillary phenomenon. And the single strand DNA is adsorbed to the fixing portion while the liquid is moving.

상기 액체는 PCR에 의해서 프라이머가 첨가된 상태에서 증폭될 수 있고, 상기 단일 가닥 DNA가 존재하는 경우에는 증폭되어 다량의 이중 가닥 DNA가 상기 액체에 존재할 수 있다. The liquid can be amplified with primers added by PCR, and when the single-stranded DNA is present, a large amount of double-stranded DNA can be present in the liquid.

이후에는, 상기 단일 가닥 DNA가 제거되는 상태에서 이중 가닥 DNA가 포함되는 액체가 더 이동한다. 지르코늄 디옥사이드 나노입자에 결합된다. 결합된 상기 이중 가닥 DNA에는 예시적으로 형광물질이 결합되어 있어서 상기 이중 가닥 DNA가 결합되어 있는 사실을 정확하게 파악해 낼 수 있다. Thereafter, in the state where the single-stranded DNA is removed, the liquid containing the double-stranded DNA further migrates. Zirconium dioxide nanoparticles. The combined double-stranded DNA is exemplified by a fluorescent substance, so that the double-stranded DNA can be precisely detected.

-실험예-- Experimental Example -

실시예에 따른 스트립의 제조을 구체적으로 이하와 같은 방법으로 수행하여 스트립을 제조하였다. The strips according to the examples were produced in the following manner.

<그래핀옥사이드가 고정된 고정부의 제조> & Lt ; Production of Fixing Member Fixed with Graphene Oxide & gt;

Glass fiber conjugate pad(Grade 8964;)를 3.5mm×4mm 크기로 자른다. 그래핀옥사이드 stock 용액(763705-100ML;Sigma Aldich, USA)을 1mg/ml로 DW에 희석시킨 뒤 30분간 초음파 처리한다. 이후, 1mg/ml 그래핀옥사이드 수용액 10ul을, 상기 제단한 Glass fiber conjugate pad에 떨어뜨린 다음, 15분간 항온항습기에서 건조시킨다. Cut the glass fiber conjugate pad (Grade 8964;) to 3.5mm × 4mm size. The graphene oxide stock solution (763705-100ML; Sigma Aldich, USA) was diluted with DW at 1 mg / ml and sonicated for 30 minutes. Then, 10 ul of 1 mg / ml graphene oxide aqueous solution was dropped on the above-mentioned aliquotted glass fiber conjugate pad, followed by drying in a thermostat for 15 minutes.

<안내부에 지르코늄 &Lt; Zirconium 디옥사이드Dioxide 나노입자 고정화> Immobilization of nanoparticles>

180s NC 패드(HF180MC100; Millipore;)을 25mm×3.5mm 크기로 재단한 후, 패드 중앙 부분에 1.5mm의 크기로 개방부(31)를 제공하도록 상기 NC 패드의 소정 간격을 제거한다. 제작한 상기 제 2 안내부(4)의 상단에 2mg/ml의 농도로 DW에 분산시킨 지르코늄 디옥사이드 나노입자(US3659; US Research Nanomaterials; US) 용액 1ul을 피펫을 이용하여 스팟으로 주입한 뒤, 항온항습기에서 10분간 건조시켰다.After cutting the 180s NC pad (HF180MC100; Millipore;) to a size of 25mm x 3.5mm, the predetermined interval of the NC pad is removed so as to provide the opening 31 with a size of 1.5mm at the center of the pad. 1ul of zirconium dioxide nanoparticles (US3659; US Research Nanomaterials; US), which was dispersed in DW at a concentration of 2 mg / ml, was injected onto the top of the manufactured second guide portion 4 using a pipette, And dried in a humidifier for 10 minutes.

<안내부에 고정부 결합> &Lt; Fixing part to guide part >

상기 개방부에 그래핀옥사이드가 고정된 상기 고정부를 올려 테이프로 고정하였다. 샘플 패드와 흡수 패드는 모두 4mm×20mm의 크기로 제단하여 준비한다. The fixing portion having the graphene oxide fixed to the opening portion was mounted and fixed with a tape. Both the sample pad and the absorbent pad are prepared by being cut into a size of 4 mm × 20 mm.

상기되는 과정을 통하여 DNA 검출을 위한 스트립을 제조할 수 있다. A strip for DNA detection can be prepared through the above-described process.

이하에서는 실시예에 따른 DNA 검출을 위한 스트립을 이용하여 다양한 방법으로 실험을 수행하여 그 효과를 확인한 것으로서 그 결과를 설명한다. Hereinafter, experiments using various methods using strips for DNA detection according to the examples were performed to confirm the effects thereof, and the results are described below.

-시험예 1-- Test Example 1-

먼저, 상기 고정부와 상기 검출부 각각에, 단일 가닥 DNA의 흡착과 이중 가닥 DNA의 농도에 따른 형광 신호 차이를 확인하기 위하여, Chemidoc TM XRS+ imaging system(Bio-rad)를 사용하여 이미지를 얻었다. 이어서 Image lab TM 4.0 소프트웨어(Bio-rad)를 사용하여 형광을 측정하였다. 각 구성에 대한 구체적인 실험방법은 다음과 같다.Images were obtained by using Chemidoc ™ XRS + imaging system (Bio-rad) to confirm single-stranded DNA adsorption and fluorescence signal differences according to the concentration of double-stranded DNA in each of the fixed portion and the detection portion. Fluorescence was then measured using Image lab TM 4.0 software (Bio-rad). Specific experimental methods for each configuration are as follows.

그래핀옥사이드는 200ug/ml의 그래핀옥사이드를 NC 패드에 1ul spotting하고, 그래핀옥사이드의 spot보다 소정 거리 윗 부분에 2mg/ml의 지르코늄 디옥사이드 나노입자 1ul을 spotting하여, 10분간 항온항습기에서 건조시켰다. 그리고 단일 가닥 DNA를 농도 별로 DNA 혼성화 버퍼(20mM Tris-HCl pH 7.4 + 100mM NaCl + 10mM KCl + 10mM MgCl2)에 준비하여, 96well plate에 100ul씩 로딩하고, 그래핀옥사이드가 spotting된 멤브래인을 꽂아넣었다. Graphene oxide was prepared by spotting 200 μg / ml graphene oxide on the NC pad 1 μl, 1ul of 2 mg / ml zirconium dioxide nanoparticles was spotted on the upper part of the predetermined distance and dried in a thermostat for 10 minutes. Then, single strand DNA was prepared in DNA hybridization buffer (20 mM Tris-HCl pH 7.4 + 100 mM NaCl + 10 mM KCl + 10 mM MgCl 2) at a concentration of 100 μl per well on a 96-well plate and graphene oxide was spotted on the membrane .

그 결과, 도 5에서 나타난 바와 같이, 2nM 이하 농도의 단일 가닥 DNA가 그래핀옥사이드에 흡착되어 형광신호가 보이지 않음을 나타내었다.As a result, as shown in FIG. 5, it was shown that single-stranded DNA having a concentration of 2 nM or less was adsorbed on graphene oxide and no fluorescence signal was seen.

지르코늄 디옥사이드 나노입자의 경우, 2mg/ml의 지르코늄 디옥사이드 나노입자 1ul을 멤브래인에 spotting한 뒤, 10분간 항온항습기에서 건조시켰다. 그리고 단일 가닥 DNA 프로브(프라이머)와 표적 단일 가닥 DNA(표적이 되는 생물체의 DNA)를 농도 별로 1:1 비율로 DNA 혼성화 버퍼에 섞어 상온에서 30분간 반응시켰다. 상기 반응시킨 용액을 96well plate에 100ul씩 로딩하여 지르코늄 디옥사이드 나노입자가 spotting된 멤브래인을 꽂아 넣었다. For zirconium dioxide nanoparticles, 1 ul of 2 mg / ml zirconium dioxide nanoparticles was spotted onto the membrane and then dried in a constant-temperature air humidifier for 10 minutes. The single strand DNA probe (primer) and the target single strand DNA (target organism DNA) were mixed in a DNA hybridization buffer at a ratio of 1: 1 for each concentration and reacted at room temperature for 30 minutes. The reacted solution was loaded on a 96-well plate in an amount of 100 μl, and a membrane was spotted with zirconium dioxide nanoparticles spotted thereon.

그 결과, 도 6에 나타난 바와 같이, 100nM에서 0nM의 이중 가닥 DNA의 형광 신호를 구분할 수 있음을 확인할 수 있었다. As a result, as shown in Fig. 6, it was confirmed that fluorescence signals of double-stranded DNA of 0 nM at 100 nM could be distinguished.

-시험예 2-- Test Example 2-

글래스 파이버에 고정시키는 그래핀옥사이드의 농도에 따른 단일 가닥 DNA의 흡착 농도 범위를 확인하기 위하여, 동일한 방법으로 형광을 측정하는 실험을 수행하였다. 구체적인 실험방법은 다음과 같다.In order to confirm the range of adsorption concentration of single stranded DNA depending on the concentration of graphene oxide immobilized on the glass fiber, experiments were performed to measure fluorescence by the same method. Specific experimental methods are as follows.

180s NC 패드를 3.5mm×25mm 크기로 제작하고 도 1에서 보인 바와 같이 안내부 중간 부분에 1.5mm 길이의 개방부(31)를 제공하였다. 상기 제작된 끊어진 형태의 안내부에 2mg/ml 지르코늄 디옥사이드 나노입자 1ul을 spotting한 뒤, 10분간 항온항습기에서 건조시켰다. 글래스 파이버 8964를 3.5mm×4mm 크기로 잘라, 패드 위에 각각 500ug/ml 농도를 가지는 그래핀옥사이드 10ul, 1mg/ml 농도를 가지는 그래핀옥사이드 10ul을 로딩한 뒤, 15분간 항온항습기에서 건조시켰다. 1mg/ml 농도를 가지는 그래핀옥사이드 10ul을 한면에 로딩한 뒤 건조시킨 패드의 뒷면에도 동일한 농도와 부피를 가지는 그래핀옥사이드를 한번 더 로딩하여 건조시켰다. A 180s NC pad was made to have a size of 3.5 mm x 25 mm and an opening 31 having a length of 1.5 mm was provided at an intermediate portion of the guide as shown in Fig. 1 2 of 2 mg / ml zirconium dioxide nanoparticles was spotted on the prepared broken-down guide, and then dried in a thermostat for 10 minutes. Glass fiber 8964 was cut into a size of 3.5 mm x 4 mm and 10ul of graphene oxide having a concentration of 500ug / ml and 10ul of graphene oxide having a concentration of 1mg / ml were loaded on the pad, followed by drying in a thermostat for 15 minutes. 10ul of graphene oxide having a concentration of 1mg / ml was loaded on one side, and graphen oxide having the same concentration and volume was further loaded on the back side of the dried pad and dried.

상기 개방부 위에 그래핀옥사이드가 고정된 고정부를 올려 테이프로 고정하였고, 상기 흡착실험(시험예 1)과 마찬가지로 시료를 준비하여 96well plate에 120ul씩 로딩하여 그래핀옥사이드가 고정된 패드를 결합시킨 안내부를 꽂아 넣었다. A sample was prepared in the same manner as in the adsorption experiment (Test Example 1), and 120ul each was loaded on a 96-well plate to bind the pad fixed with graphene oxide. The guide was inserted.

그 결과 도 7에서 나타난 바와 같이, 500ug/ml 농도를 가지는 그래핀옥사이드 10ul을 고정한 패드의 경우, 10nM 이하 농도의 단일 가닥 DNA probe(프라이머)가 그래핀옥사이드에 흡착되어 형광신호가 보이지 않았고, 1mg/ml 농도를 가지는 그래핀옥사이드 10ul을 고정한 패드의 경우 100nM 이하 농도의 단일 가닥 DNA probe(프라이머)가 그래핀옥사이드에 흡착되어 형광신호가 보이지 않았다. 또한 양면에 1mg/ml 농도를 가지는 그래핀옥사이드 10ul씩 고정한 패드는 200nM이하 농도의 단일 가닥 DNA probe가 그래핀옥사이드에 흡착되어 형광신호가 보이지 않음을 확인하였다. As a result, as shown in FIG. 7, in the case of a pad in which 10 μl of graphene oxide having a concentration of 500 ug / ml was immobilized, a single strand DNA probe (primer) having a concentration of 10 nM or less was adsorbed on graphene oxide, / ml, the single stranded DNA probe (primer) at a concentration of 100 nM or less was adsorbed to the graphene oxide and no fluorescence signal was observed. In addition, a single-stranded DNA probe with a concentration of 200 nM or less was adsorbed on graphene oxide, indicating that no fluorescence signal was observed in the pads fixed with 10 ul of graphene oxide having a concentration of 1 mg / ml on both sides.

-시험예 3-- Test Example 3-

시험예 2로 제작된 스트립을 이용하여 단일 가닥 DNA probe(프라이머)와 상보적인 표적 단일 가닥 DNA(검출하고자 하는 생물체의 DNA)의 농도에 따른 형광 신호를 확인 및 그래핀옥사이드 고정 패드의 종류에 따른 검출 효율을 확인하기 위해 상기 실험과 동일한 방법으로 형광을 측정하였다. 구체적인 실험방법은 다음과 같다.Using the strip prepared in Test Example 2, a fluorescence signal corresponding to the concentration of a single strand DNA probe (primer) and a complementary target single strand DNA (DNA of an organism to be detected) was confirmed, and according to the type of graphene oxide fixing pad In order to confirm the detection efficiency, fluorescence was measured by the same method as the above experiment. Specific experimental methods are as follows.

시료 용액, 즉 100nM의 단일 가닥 DNA probe가 존재하는 용액에 probe DNA와 상보적인 표적 단일 가닥 DNA를 농도 별로 첨가하여 상온에서 30분 이상 혼성화시킨다. 혼성화 시킨 시료 용액을 96well plate에 120ul씩 로딩하였고, 실험예 1에 의해 제작된 1mg/ml 농도를 가지는 그래핀 옥사이드 10ul을 고정한 패드(Glass fiber conjugate pad(Grade 8964;) 및 Fusion 5)로 만들어진 스트립 구조체를 시료용액이 담긴 96well plate에 꽂아 넣었다. To the solution containing the sample solution, ie, 100 nM single-stranded DNA probe, the target single-stranded DNA complementary to the probe DNA is added at each concentration and hybridized at room temperature for 30 minutes or more. The hybridized sample solution was loaded on a 96-well plate in an amount of 120 l each, and a strip made of a glass fiber conjugate pad (Grade 8964; and Fusion 5) The structure was inserted into a 96-well plate containing the sample solution.

그 결과 도 8a에서 나타난 바와 같이, Glass fiber conjugate pad에 그래핀옥사이드를 고정했을 경우, 표적 단일 가닥 DNA가 없는 시료와 비교하였을 때, 1nM에서 100nM 범위의 표적 단일 가닥 DNA 농도를 검출함을 확인하였다. 반면에 Fusion 5 pad에 그래핀옥사이드를 고정했을 경우, 도 8b에서 나타난 바와 같이 10nM 이상의 표적 단일 가닥 DNA 농도를 검출할 수 있었고 농도에 따른 형광 신호의 직선성이 Glass fiber pad에 비해 좋지 않음을 확인하였다.As a result, as shown in FIG. 8A, when the graphene oxide was immobilized on the glass fiber conjugate pad, it was confirmed that the target single strand DNA concentration in the range of 1 nM to 100 nM was detected when compared with the sample without the target single strand DNA . On the other hand, when graphene oxide was immobilized on the Fusion 5 pad, the target single strand DNA concentration of 10 nM or more could be detected as shown in FIG. 8B, and the linearity of the fluorescence signal according to the concentration was not better than that of the glass fiber pad Respectively.

본 발명에 따르면, 생물체의 DNA(특히, 병을 일으키는 원인 생물체의 DNA)를, 더 저렴한 가격으로, 위험이 없이, 손쉽고, 신속하게 확인할 수 있는 효과가 있다. INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to easily and quickly confirm the DNA of an organism (in particular, a DNA of a causative organism causing disease) at a lower cost and without any risk.

3: 고정부
31: 개방부
5: 검출부
3:
31:
5:

Claims (10)

DNA가 포함되는 결과물이 도입되는 도입부;
그 일단이, 상기 도입부와 모세관 현상에 의한 유체 흐름으로 접속되어, 상기 결과물을 안내하는 안내부;
상기 안내부의 타단과, 모세관 현상에 의한 유체 흐름으로 접속되어, 상기 결과물을 흡수하기 위한 흡수부;
상기 안내부와 접속하여 상기 결과물이 통과하도록 하여, 상기 DNA 중에서 제 1 DNA는 흡착고정되도록 하기 위하여 그래핀옥사이드가 제공되는 고정부; 및
상기 고정부를 통과한 물질이 검출되도록 하는 검출부가 포함되고,
상기 안내부에는 상기 결과물이 상기 고정부로 안내되도록 개방되는 개방부가 포함되며,
상기 개방부는 차단막 형상으로 제공되는
스트립.
An introduction part into which a result containing DNA is introduced;
A guide connected to the one end by a flow of fluid by the capillary phenomenon and guiding the resultant;
An absorption part connected to the other end of the guide part by a fluid flow caused by a capillary phenomenon and absorbing the resultant product;
A fixing unit connected to the guide unit to allow the resultant product to pass through and to provide graphene oxide for adsorbing and fixing the first DNA in the DNA; And
And a detection unit for detecting a substance passing through the fixing unit,
The guide portion includes an opening portion that is opened to guide the resultant to the fixing portion,
The opening portion is provided in a shielding film shape
strip.
제 1 항에 있어서,
상기 DNA에는 표시자가 더 제공되고, 상기 결과물은 PCR 처리된 스트립.
The method according to claim 1,
The DNA is further provided with an indicator, and the result is a PCR-treated strip.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 DNA는 단일 가닥 DNA이고, 상기 고정부를 통과한 물질에는 이중 가닥 DNA를 포함하는 스트립.
The method according to claim 1,
Wherein the first DNA is a single stranded DNA and the material that has passed through the anchoring portion comprises a double stranded DNA.
제 5 항에 있어서,
상기 단일 가닥 DNA는 프라이머인 스트립.
6. The method of claim 5,
Wherein the single stranded DNA is a primer.
제 1 항에 있어서,
상기 안내부는 NC 패드 재질이고,
상기 고정부는 글래스 파이버 재질이고,
상기 검출부에는 지르코늄 디옥사이드 또는 항체, 이중 가닥 DNA 결합 단백질, 및 끼어들기 약물 중의 적어도 하나가 고정되는 스트립.
The method according to claim 1,
The guide portion is a NC pad material,
Wherein the fixing portion is made of a glass fiber material,
Wherein at least one of the zirconium dioxide or antibody, the double stranded DNA binding protein, and the interfering drug is immobilized on the detection portion.
삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020170027925A 2017-03-03 2017-03-03 Strip and fabricating method for the same KR101941040B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170027925A KR101941040B1 (en) 2017-03-03 2017-03-03 Strip and fabricating method for the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170027925A KR101941040B1 (en) 2017-03-03 2017-03-03 Strip and fabricating method for the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180101099A KR20180101099A (en) 2018-09-12
KR101941040B1 true KR101941040B1 (en) 2019-01-22

Family

ID=63593100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170027925A KR101941040B1 (en) 2017-03-03 2017-03-03 Strip and fabricating method for the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101941040B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102510536B1 (en) * 2020-09-18 2023-03-15 광주과학기술원 Amplification/detection kit, photothermal PCR amplification method and microorganism detection method using the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105713968A (en) * 2009-03-19 2016-06-29 株式会社钟化 Method for detecting nucleic acid, and device, kit
KR20120088342A (en) * 2011-01-31 2012-08-08 주식회사 엘지생명과학 Diagnostic strip and manufacturing method of the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Nanomaterials, 2013, Vol. 3, pp 221-228.*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180101099A (en) 2018-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Delehanty et al. A microarray immunoassay for simultaneous detection of proteins and bacteria
US11027273B2 (en) Apparatuses and methods for pathogen detection using microfluidic biochips
US11016079B2 (en) Integrated membrane sensor for rapid molecular detection
JP5503540B2 (en) Method for determining analyte concentration in solution
EP3080272B1 (en) Aptamer-gated nanoparticles lateral flow assays
JP2004317520A (en) Taxonomic identification of pathogenic microorganism and toxic protein of the pathogenic microorganism
JP6522636B2 (en) Method of detecting target molecule and kit used therefor
EP2303927A2 (en) Molecularly imprinted polymers for detecting microorganisms
Jaisankar et al. Recent developments of aptamer-based lateral flow assays for point-of-care (POC) diagnostics
US8815156B2 (en) Sensor housing and reagent chemistry
WO2018071296A1 (en) Point of care isothermal diagnostic
KR20050008693A (en) Device, method, and kit for gene detection
KR101941040B1 (en) Strip and fabricating method for the same
WO2008018566A1 (en) Colloidal silica particle containing light-absorbing substance, nano light-absorbing material, absorption labeling nanobead kit, and method for detection or quantification of biological molecule using the colloidal silica particle containing light-absorbing substance
CN113825842A (en) Method for detecting target molecule
Sedighi et al. Enzymatic amplification of oligonucleotides in paper substrates
Li et al. Bioresponsive controlled glucose release from TiO 2 nanotube arrays: A simple and portable biosensing system for cocaine with a glucometer readout
WO2015160317A1 (en) Applications and tools based on silica particles coated with biological or synthetic molecules
JP2006214956A (en) Fluorometric analysis system
Aloraij et al. Development of Rapid Aptamer-Based Screening Assay for the Detection of Covid-19 Variants
US20230416847A1 (en) Screening platforms
US20220364158A1 (en) Methods and devices for identifying pathogens and antibodies and treatment device therefore
Mu et al. Detecting low concentration bacterial cells in complex media using a microchip-based flow cytometer
EP4025912A1 (en) Multiply labelled protein for detection assays
RU2528099C2 (en) Biological microchip for detection and multiparameter analysis of anticholeraic antibodies

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant