KR102084233B1 - 감광칩의 신호 획득 방법 및 장치 및 세포 추적 방법 및 장치 - Google Patents

감광칩의 신호 획득 방법 및 장치 및 세포 추적 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

감광칩의 신호 획득 방법 및 장치, 및 세포 추적 방법 및 장치가 개시된다. 신호 획득에 대한 기술분야로, 감광칩의 신호 획득은: 광신호 획득용 막의 발광면을 감광칩에 밀착시키는 단계(101); 광신호 획득용 막이 접합된 감광칩을 외부 광의 영향을 받지 않는 암실에 두는 단계(102); 상기 암실에 둔 감광칩이 신호 획득을 진행하는 단계(103); 상기 획득한 신호에 대해 신호 처리 및 출력하는 단계(104)를 포함한다. 감광칩의 신호 획득 방법 및 장치는 감광칩에 접촉하여 신호 획득을 완성하고, 광신호를 디지털 신호로 변환함으로써, 정량 분석을 양호하게 수행할 수 있다.

Description

감광칩의 신호 획득 방법 및 장치 및 세포 추적 방법 및 장치
본 발명은 정보 획득 기술에 대한 것으로, 특히, 감광칩의 신호 획득 방법 및 장치, 및 세포 추적 방법 및 장치에 대한 것이다.
면역 블로팅법(Western blotting)은 일종의 고해상도 젤 전기 영동법(gel electrophoresis) 및 면역 화학 분석 기술이 서로 결합된 융합 기술이다. 면역 블로팅법은 분석량이 크고, 민감도가 높으며, 특이성이 강한 장점 등을 가진, 조직 항원의 정성 및 정량 검측, 다중 펩타이드 분자의 질량 측정 및 병균의 항체 또는 항원 검측 등과 같은 단백질의 특성, 표현 및 분포를 검측하는 가장 일반적인 방법이다.
종래기술에 따른 면역 블로팅법 신호를 획득하는 장치 및 방법은 다음과 같다.
방법 1: 감광 필름과 NC 막을 함께 붙여, 일정 시간 빛에 노출시킨 후, 현상 및 정착을 진행한다. 이미지가 필름에 나타난다. 감도 및 해상도가 높은 장점이 있고, 다음의 단점이 있다.
1. 점유 공간이 크다: 전용 암실(방), 수조 및 수채통 등이 요구된다.
2. 고비용: 현상기, 암상자 뿐 아니라, 다량의 감광 필름, 현상액, 정착액 등 소모품이 요구된다. 필름을 세척해야 하기에, 수자원을 낭비를 초래하기도 한다.
3. 환경오염: 필름 현상에 다량의 현상액, 정착액이 요구된다. 이와 함께, 질량 미달로 필름이 폐기되기도 한다. 이는 중금속 및 방향족 화합물의 오염을 야기한다.
4. 이미지 질량이 안정적이지 않다: 암실에서, 연구원은 빛 노출 정도를 실시간으로 검측할 수 없고, 종종 많은 테스트 후에 비로서 비교적 양호한 이미지를 얻을 수 있다. 대부분의 경우, 빛 노출이 부족하거나 빛이 과다 노출된다. 시간과 힘을 낭비하게 된다.
5. 시간의 낭비: 오늘날 데이터의 저장, 전송 및 발표에 디지털화가 보편적으로 채택되고 있어, 필름 이미지는 스캔하여 디지털 이미지로 변환해야 한다.
6. 정량의 불명확성: 대부분의 경우, 연구원은 육안 판단으로 비교적 양호한 이미지라 생각하는데, 실제 이미 그레이 스케일(gray scale)이 과포화된 상태이다. 따라서, 후속 단계의 그레이 스케일의 스캔은 정확히 정량하기가 매우 어렵다.
방법 2: CCD 등을 감광 장치를 이용하여 샘플을 직접 촬영한다. 이 방법의 장점으로는 방법 1의 모든 단점을 극복할 수 있다는 것이다. 단점으로는 필름을 이용한 획득의 장점을 잃게 되는 것인데, 즉 감도가 심각하게 낮아진다. 그 원인은, 현재 시장의 모든 이런 류의 장치는 모두 CCD 디지털 카메라가 NC 막에서 일정 거리 떨어진 곳에서 이미지를 촬영하는 것이기 때문이다. 광원 복사의 광 에너지는 임의의 작은 각도 내의 광선이 있어야만 카메라에 획득될 수 있다. 90% 이상의 에너지가 유실된다. 따라서, 이러한 장치는 일반적으로 강한 광에 대한 촬영에 사용된다. WB의 미광 촬영에 사용될 수 있다고 하는 제품이 있다. 단, 필름과 비교하면, 빛 노출 시간이 상당히 길다. 어떤 제품은 화소를 합하는 방법을 채택하였는데, 해상도를 희생하여 감도를 향상시켜, 필름과 필적하는 감도를 달성했다. 그러나, 이미지를 약간만 확대해도 모자이크가 나타나서, 다양한 요구를 만족시키기 어렵다.
방법 3: 선형 배열의 CCD 감광 소자를 이용하여, 수집된 미광신호를 스캔한다. 이 방법의 장점은 광신호의 획득률을 높여, 감도를 향상시킬 수 있는 것이다. 단점은 선형 스캔으로 광신호를 수집하기에, 이미지 전체를 동시에 획득할 수 없어, 서로 다른 구역에 대한 스캔에 시간차가 존재한다는 것이다. 또한, 광원이 시간에 따라 계속 약해져서, 서로 다른 시간에 수집된 신호의 강도를 비교할 수 없는 문제가 야기될 수 있다. 많은 대비 실험으로도 비교할 수가 없다.
따라서, 현재 본 영역의 기술자가 절실하게 해결해야 하는 기술적 문제는, 어떻게 새로운 효율적인 조치를 제시하여, 종래기술의 문제를 해결하고, 실제 사용 중에 더 많은 수요를 만족시키느냐 하는 것이다.
본 발명의 실시예가 해결하고자 하는 기술적 문제는 감광칩의 신호 획득 방법 및 세포 추적 방법을 제공하는 것으로, 측량된 신호를 광신호에서 디지털 신호로 변환하여, 빠르게 정량 분석을 실시할 수 있다.
상응하여, 본 발명의 실시예는 또한 감광칩의 신호 획득 장치 및 세포 추적 장치를 제공하여, 상기 방법의 실현 및 응용을 보장한다.
상기 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 감광칩의 신호 획득 방법은,
광신호 획득용 막의 발광면을 감광칩에 밀착시키는 단계;
광신호 획득용 막이 접합된 감광칩을 외부 광의 영향을 받지 않는 암실에 두는 단계;
상기 암실에 둔 감광칩이 신호 획득을 진행하는 단계;
상기 획득한 신호에 대해 신호 처리 및 출력하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 암실의 감광칩이 광신호를 획득하는 단계는,
광신호를 수집하는 단계;
컴퓨터 모니터를 통해 실시간으로 빛 노출 정도를 관찰하는 단계;
신호가 예정된 강도에 이르면 빛 노출을 중지하는 단계;
빛 노출로 생성된 이미지를 획득 및 저장하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 감광칩의 신호 획득이 면역 블로팅 신호일 때, 상기 광신호 획득용 막의 획득은,
먼저 테스트 단백질에 대해 전기 영동을 실행하는 단계;
전기 영동을 완료한 젤(gel)에서 단백질 이동이 진행되는 단계;
젤의 테스트 단백질이 PVDF(Polyvinylidene Fluoride) 막 또는 니트로셀룰로오스 막까지 이동하는 단계;
이동이 완료된 PVDF 막 또는 니트로셀룰로오스 막에 대해 블록킹(blocking)이 진행되고, 안티(anti) 테스트 단백질의 1차 항체 반응을 가하고, 2차 항체 HRP 반응을 가하는 단계;
반응 후의 PVDF 막 또는 니트로셀룰로오스 막에 대해 화학 발광액 처리를 진행하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 막은 니트로셀룰로오스 막(NC 막) 및/또는 PVDF 막을 포함한다.
바람직하게는, 상기 감광칩은 CMOS 감광칩 및 CCD 감광칩을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 감광칩의 신호 획득 장치는,
광신호 획득용 막의 발광면을 감광칩에 밀착시키는데 사용되는 접합 모듈;
광신호 획득용 막이 접합된 감광칩을 외부 광의 영향을 받지 않는 암실에 놓는 거치 모듈;
상기 암실의 감광칩이 신호 획득을 완성하는데 사용되는 신호 획득 모듈;
상기 획득한 신호에 대해 신호 처리 및 출력하는데 사용되는 신호 처리 모듈을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 감광칩의 세포 추적 방법은,
루시페라아제(luciferase)를 가진 세포 또는 동물을 감광칩에 시딩(seeding)하는 단계;
루시페라아제를 지닌 세포 또는 동물이 시딩된 감광칩을 외부 광의 영향을 받지 않는 암실에 두는 단계;
상기 암실에 둔 감광칩이 신호 획득을 진행하는 단계;
상기 획득한 신호에 대해 신호 처리 및 출력하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 감광칩의 세포 추적 방법은 루시페라아제를 가진 세포 또는 동물을 감광칩에 시딩하기 전에 감광칩에 유리층을 설치하여, 루시페라아제를 가진 세포 또는 동물이 감광칩의 유리층에 시딩한다.
바람직하게는, 상기 루시페라아제를 지닌 세포 또는 동물의 획득은,
표적 촉진 인자의 특정 단편(fragment)이 루시페라아제 표현 서열 앞쪽에 삽입된 보고 유전자의 플라스미드(plasmid)를 구축하는 단계;
조절 서열 및 루시페라아제 유전자 플라스미드를 같이 세포 또는 동물의 수정란으로 트랜스펙션(transfection)하는 단계;
세포 배양기에 플루오레세인을 가하는 단계를 포함한다.
본 발명은 감광칩의 세포 추적 장치에 대해 더 제공하는데,
루시페라아제를 지닌 세포 또는 동물을 감광칩에 시딩하는데 사용되는 시딩 모듈;
루시페라아제를 지닌 세포 또는 동물이 시딩된 감광칩을 외부 광에 영향을 받지 않는 암실에 두는데 사용되는 거치 모듈;
상기 암실의 감광칩이 광신호 획득의 진행을 완성하는데 사용되는 신호 획득 모듈;
획득된 광신호에 대해 신호 처리 및 출력을 진행하는데 사용되는 신호 처리 모듈를 포함한다.
본 발명이 제공하는 방안은, 광신호 획득용 막의 발광면을 감광칩에 밀착시키고, 광신호 획득용 막이 접합된 감광칩을 암실에 두고, 상기 암실에 둔 감광칩이 신호 획득을 진행하여, 상기 획득한 신호에 대해 신호 처리 및 출력한다. 직접 감광칩에 접촉하여 신호 획득을 완성함으로써, 전체의 이미지에 대해 동시에 획득할 수 있고, 광신호의 손실을 최대로 피할 수 있어, 감도를 향상시키면서도 해상도가 낮아지지 않는다.
본 발명의 감광칩의 신호 획득 방법 및 장치, 및 세포 추적 방법 및 장치에 의하면, 상기 종래기술의 3종 방법의 장점을 모두 취하면서, 각각의 단점을 피할 수 있다.
본 발명의 실시예 또는 종래기술 중의 기술 방안을 좀더 명확하게 설명하기 위해, 이하에서는 실시예 또는 종래기술을 서술하는데 사용되는 도면에 대해 간략히 기술한다. 분명한 것은, 이하에서 서술되는 중의 도면은 본 발명의 일부 실시예들에 불과하고, 본 기술 영역의 당업자에게 있어서, 진보성에 이르는 노력을 들이지 않는다는 전제 하에, 이 도면들에 근거하여 다른 도면을 도출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 감광칩의 신호 획득 방법의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 감광칩의 신호 획득 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 감광칩의 세포 추적 방법의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 감광칩의 세포 추적 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예의 목적, 기술방안과 장점을 더 명확하게 하기 위해, 이하에서는 본 발명의 실시예의 도면과 결합하여, 본 발명의 실시예의 기술방안에 대해 명확하고 전체적으로 기술하는데, 기술되는 실시예는 본 발명의 일부 실시예로, 전체 실시예는 아니다. 본 발명의 실시예에 근거하여, 본 기술영역의 당업자는 진보성에 이르는 노력이 없이도 다른 실시예를 도출할 수 있고, 이는 모두 본 발명의 권리범위에 속한다.
실시예 1
본 발명의 실시예에 따른 감광칩의 신호 획득 방법에 대해 자세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 감광칩의 신호 획득 방법에 대한 실시예의 흐름을 나타내는 도면으로, 구체적으로 이하의 단계를 포함할 수 있다.
광신호 획득용 막의 발광면을 감광칩에 밀착하는 단계(101);
실제 사용 중, 감광칩을 사용하여 면역 블로팅 신호를 획득하는 때에, 신호 획득용 막의 획득은 다음의 단계를 포함한다:
먼저 테스트 단백질에 대해 전기 영동을 실행하는 단계;
전기 영동을 완료한 젤(gel)에서 단백질 이동이 진행되는 단계;
젤의 테스트 단백질이 PVDF(Polyvinylidene Fluoride) 막 또는 니트로셀룰로오스 막까지 이동하는 단계;
이동이 완료된 PVDF 막 또는 니트로셀룰로오스 막에 대해 블록킹(blocking)이 진행되고, 안티(anti) 테스트 단백질의 1차 항체 반응을 가하고, 2차 항체 HRP 반응을 가하는 단계;
반응 후의 PVDF 막 또는 니트로셀룰로오스 막에 대해 화학 발광액 처리를 진행하는 단계이다.
사용 시, 사용된 막은 주로 니트로셀룰로오스 막(NC 막) 및/또는PVDF 막을 포함한다. 사용된 감광칩은 CMOS 감광칩 또는 CCD 감광칩 등을 포함한다. 비교적 크기가 큰 감광칩의 제조 비용이 높은 것을 고려할 때, 실제 칩을 결합하는 기술은 비교적 좋은 효과를 낼 수 있고, 비용이 대폭 감소하므로, CMOS 감광칩 또는 CCD 감광칩의 어레이(array)를 적용할 수 있다.
광신호 획득용 막이 접합된 감광칩을 외부 광의 영향을 받지 암실에 두는 단계(102);
외부 광의 영향을 받지 않기 위해, 광신호 획득용 막이 접합된 감광칩을 어두운 환경에 두어야 하고, 그 실현 방식은 구체적 환경에 따라 선택할 수 있는데, 비교적 실현이 용이한 것으로, 빛을 차단하는 덮개를 덮어둘 수 있다.
암실에 둔 감광칩이 광신호를 획득하는 단계(103);
실제 사용 중, 암실의 감광칩이 광신호를 획득하는 것은 다음의 단계를 포함한다:
광신호를 수집하는 단계;
컴퓨터 모니터를 통해 실시간으로 빛 노출 정도를 관찰하는 단계;
신호가 예정된 강도에 이르면 빛 노출을 중지하는 단계;
빛 노출로 생성된 이미지를 획득 및 저장하는 단계.
획득된 광신호에 대해 신호 처리 및 출력하는 단계(104);
사용 시 마이크로 컨트롤러, FPGA, CPU 등의 처리기로 획득된 광신호에 대해 신호 처리 및 출력을 수행할 수 있다. 현재 신호 처리의 방식은 비교적 널리 알려져 있고, 본 방안의 상기 신호처리를 완성할 수 있기에, 여기서는 더 자세히 설명하지 않는다.
이하에서는 실제 사용 시 감광칩이 획득한 면역 블로팅(WB 신호)에 대해 자세히 설명한다.
면역 블로팅의 작업 원리:
1. 전기장을 이용하여 세포 또는 조직 추출물을 폴리프로필렌 젤에서 종방향으로 분리한다(왼쪽 도면과 같이, 아래 도면은 이 단계의 흐름).
2. 전기장을 이용하여 단백질을 횡방향으로 니트로셀룰로오스 막(NC 막)까지 이동시켜, 밴드의 상대적 위치의 변화가 발생하지 않고, 이를 블롯(Blot)이라 부른다.
3. 블록킹(blocking). 블로팅 후의 막을 소의 혈청 단백질(BSA) 용액에 담근다. BSA가 단백질 밴드를 모두 점유하게 한다. 이후 항체가 그 구역에 의해 흡착되는 것을 방지하고, 항체가 그 항원하고만 결합할 수 있도록 한다.
4. 항체 인큐베이팅. 항체는 사전에 겨자무과산화효소(HRP)와 연결된다. 항체와 NC 막은 함께 담가져 인큐베이팅 된다. 항체는 그 항원과 특이 결합(Preactivated Surface)한다.
5. 신호 획득. NC 막을 HRP 기질을 함유하는 액체에 담근다. HRP가 그 기질이 촉매 작용하는 때에 형광을 방출한다. 빛에 민감한 필름 또는 전자 감광 시스템을 이용하여 형광신호를 획득한다.
WB 신호 획득 전의 단계:
(1) 단백질 샘플 취득: 세균 유도 표현 후, 전기 영동을 통해 로딩 버퍼(loading buffer)가 직접 세포를 용해할 수 있고, 진핵 세포는 호모게네이트(homogenate) 완충액을 가해, 0.5분 내지 1분간 기계 또는 초음파 상온 분쇄(호모게네이트)한다. 그런 다음 4℃, 13,000g로 15분간 원심분리한다. 얻은 상청액을 샘플로 한다.
(2) 전기 영동: 전기 영동 젤을 준비하여, SDS-PAGE를 진행한다.
(3) 이동: ① 전기 영동 완료 후, 젤 스트립을 적절한 크기로 절단하고, 트랜스퍼 버퍼(transfer buffer)를 이용하여 5분씩 3회 평형시킨다. ② 막처리: 미리 젤 스트립과 같은 크기로 잘라낸 여과지와 NC 막을, 트랜스퍼 버퍼에 10분간 담가둔다. ③ 트랜스퍼: 트랜스퍼 장치는 아래에서 위로, 양극 카본 플레이트, 24겹 여과지, NC 막, 젤, 24겹 여과지, 음극 카본 플레이트 순서에 따라 쌓고, 여과지, 젤, NC 막은 정확히 매칭되고, 각 단계마다 기포를 제거하고, 500g의 물체로 누르고, 카본 플레이트에 남은 액체를 건조시킨다. 전원을 연결하고, 1mA/cm2의 정전류를 가해, 1.5 시간 이동시킨다. 이동 완료 후, 전원을 끊고 막을 제거하며, 테스트용 막을 제거하여 면역 블로팅을 한다. 단백질 기준의 밴드를 염색하고자, 막 염색액을 투입하고 50초 후, 50%의 메틸알코올에서 여러 차례 탈색시켜, 배경을 선명하게 한 후, 재증류수(double distilled water)를 이용하여 세척하고, 여과지 사이에 남아 있는 수분을 건조시키고, 현색 결과와 비교를 수행한다.
(4) 면역 반응: 0.01M의 PBST로 5분씩 3회 세척한다.
블로킹 버퍼(blocking buffer)를 넣어, 쉐이킹(shaking)으로부터 안정되게 하고, 상온에 1시간 둔다.
코팅 버퍼(coating buffer)를 버리고, 0.01M의 PBST로 5분씩 3회 세척한다.
1차 항체를 넣고 (적절한 희석 비율에 따라 0.01M의 PBS로 희석, 액체는 반드시 막 전체를 덮어야 함), 4℃에서 12시간 이상 둔다. 네거티브 대조를 수행하고, 1％의 BSA를 1차 항체로 치환하고, 남은 단계는 실험조와 동일하다.
1차 항체와 1%의 BSA를 버리고, 0.01M의 PBS로 각각 5분씩 4회 세척한다.
겨자무과산화효소(HRP)와 커플링 된 2차 항체를 넣고(적절한 희석 비율에 따라 0.01M의 PBS로 희석), 쉐이킹으로부터 안정되게 하고, 상온에 2시간 둔다.
2차 항체를 버리고, 0.01M의 PBS로 5분씩 4회 세척한다.
화학 발광액 처리막, HRP는 액체의 화학 기질과 접하고, 기질을 촉매화하고 형광을 발산한다.
디지털 감광칩이 직접 막과 접합된 방법을 이용하여 형광신호를 획득하고;
화학 발광액에 잠긴 막을 제거하고, 흡수지로 남은 액체를 제거한 후, 막의 발광면을 디지털 감광칩에 붙이고;
평평한 물체를 이용하여 막을 눌러, 디지털 감광칩과 직접 밀착시키고;
덮개를 덮어, 디지털 감광칩과 막이 깜깜한 환경에 놓이게 하여, 외부의 광에 의한 오염을 방지하고;
컴퓨터를 통해 감광칩을 제어하고, 화학 발광신호를 수집하기 시작한다. 컴퓨터 모니터를 통해 실시간으로 빛의 노출 정도를 관찰하고, 신호가 적절한 강도에 이르면 빛의 노출을 중지하고;
빛의 노출로 생성된 이미지를 획득 및 저장하여, 이미지가 정량 및 정성 분석에 사용될 수 있다.
본 실시예에서, 접촉식 감광칩이 신호의 획득을 완료함에 따라, 광신호를 디지털 신호로 변환하여, 양호하게 정량 분석을 완성할 수 있다.
실시예 2
본 발명의 실시예에 따른 감광칩의 신호 획득 장치에 대해 자세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 감광칩의 신호 획득 장치의 구조를 나타내는 도면으로, 구체적으로 이하를 포함한다:
광신호 획득용 막의 발광면을 감광칩에 밀착시키는데 사용되는 접합 모듈(201);
광신호 획득용 막이 접합된 감광칩을 외부 광의 영향을 받지 않는 암실에 놓는 거치 모듈(202);
상기 암실의 감광칩이 신호 획득을 완성하는데 사용되는 신호 획득 모듈(203);
상기 획득한 신호에 대해 신호 처리 및 출력하는데 사용되는 신호 처리 모듈(204).
장치에 대한 실시예에 있어서, 그 방법 실시예와 유사하여, 간략히 설명하는데, 관련 사항은 방법 실시예 부분의 설명을 참조하면 된다.
실시예 3
본 발명의 실시예에 따른 감광칩의 세포 추적 방법에 대해 자세히 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 감광칩의 세포 추적 방법을 나타내는데, 구체적으로, 이하를 포함할 수 있다:
루시페라아제(luciferase)를 가진 세포 또는 동물을 감광칩에 시딩(seeding)하는 단계(301);
감광칩은 일반적으로 하나의 투명한 보호층 또는 유리층 또는 수지층 또는 다른 재료 등으로 덮일 수 있는데, 보호층의 두께는 일반적으로 0.5mm 미만이다.
사용 시 추적 효과 및 감광칩의 2차적 사용을 고려할 때, 루시페라아제를 가진 세포 또는 동물이 감광칩에 시딩되기 전에 감광칩에 유리층을 설치하여, 루시페라아제를 가진 세포 또는 동물이 감광칩의 유리층에 시딩되게 하고, 추후 세척함으로써 편의를 도모할 수 있다.
감광칩을 사용하나 발광 모듈을 포함하지 않는 기기에 대해, 일반적으로 세포 또는 소형 동물(선형 기생충, 초파리 등) 등이 자체 발광 능력을 갖도록 하는 방법이 사용되는데, 구체적인 루시페라아제 유전자를 전입하여 세포 또는 동물이 자체 발광 능력을 갖게 하는 것은 비교적 일반적으로 사용되는 방법이다.
루시페라아제는 반딧불의 꼬리 부분에서 생성되는 유전자로, ATP가 존재하는 상황에서 루시페린(luciferin)과 산소의 반응을 촉매하여 형광을 방출한다. 생물공학 방법을 이용하여, 루시페라아제의 유전자와, 전사 조절에 사용되는 DNA 서열을 같이 세포 또는 동물의 체내에 전입하고, 숙주의 염색체와 결합한다. 숙주 표현의 특수 구조 및 유전자 표현 기능의 제어를 행사하는 제어하는 단백질 분자를 이용하고, 전사조절된 DNA 서열을 특이하게 결합하여, 루시페라아제 유전자의 표현을 강화시키는 작용을 한다.
상기 루시페라아제를 지닌 세포 또는 동물의 획득은 다음의 단계를 포함한다:
표적 촉진 인자의 특정 단편(fragment)이 루시페라아제 표현 서열 앞쪽에 삽입된 보고 유전자의 pGL3-basic 등의 플라스미드(plasmid)를 구축하는 단계;
조절 서열 및 루시페라아제 유전자 플라스미드를 같이 세포 또는 동물의 수정란으로 트랜스펙션(transfection)하는 단계(유전자 변형 동물);
세포 배양기에 플루오레세인을 가하여, 루시페라아제가 이용하는 세포의 ATP가 에너지를 제공하여 플루오레세인과 산소의 반응을 촉매하여 형광을 발산한다. 이렇게, 기기는 세포 또는 동물의 변화 궤적을 추적할 수 있다. 이러한 방법은 동물행위학 실험에도 사용할 수 있다.
루시페라아제를 지닌 세포 또는 동물이 시딩된 감광칩을 외부 광의 영향을 받지 않는 암실에 두는 단계(302);
상기 암실에 둔 감광칩이 신호 획득을 진행하는 단계(303);
상기 획득한 신호에 대해 신호 처리 및 출력하는 단계(304).
실시예 4
본 발명의 실시예에 따른 감광칩의 세포 추적 장치에 대해 자세히 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 감광칩의 세포 추적 장치의 구조를 나타내는 도면으로, 구체적으로 다음을 포함한다:
루시페라아제를 지닌 세포 또는 동물을 감광칩에 시딩하는데 사용되는 시딩 모듈(401);
루시페라아제를 지닌 세포 또는 동물이 시딩된 감광칩을 외부 광의 영향을 받지 않는 암실에 두는데 사용되는 거치 모듈(402);
상기 암실의 감광칩이 광신호 획득의 진행을 완성하는데 사용되는 신호 획득 모듈(403);
획득된 광신호에 대해 신호 처리 및 출력을 진행하는데 사용되는 신호 처리 모듈(404).
본 발명의 상술한 방안은 면역 블로팅 신호 획득, 액적 어레이(droplet array) 미광 강도의 모니터링 및 비교, 감광칩에 시딩된 세포의 세포 천이, 분열 또는 분자 표현의 동적 과정 등의 관찰에 광범위하게 사용될 수 있다.
설명해야 할 것은, 방법 실시예에 대해, 간단히 기술하기 위해, 하나의 일련의 동작의 조합으로 표현되었으나, 본 기술 영역의 당업자에게 주지한 것으로, 본 발명의 실시예는 기술된 동작 순서에 제한되지 않고, 본 발명의 실시예에 근거하여, 임의의 단계들이 다른 순서로 또는 동시에 진행될 수도 있다. 그리고, 본 기술 영역의 당업자는, 발명의 상세한 설명 중 기술된 실시예가 모두 바람직한 실시예에 속하는 것으로, 관련 동작이 반드시 본 발명의 실시예의 필수 구성요소가 아닐 수 있음을 잘 알고 있다.
장치 실시예는, 방법 실시예와 기본적으로 유사하여, 기술된 바가 비교적 간단하고, 관련 사항은 방법 실시예에 대한 설명 부분을 참조하면 된다.
본 발명의 상세한 설명의 각 실시예는 모두 점차적인 서술 방식으로 기술되었고, 각 실시예의 중요 설명은 모두 다른 실시예와 다른 부분으로, 각 실시예 사이의 동일 또는 유사한 부분은 서로 참고할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 따른 감광칩의 신호 획득 방법 및 장치, 및 세포를 추적하는 방법 및 장치에 대해 자세히 소개하였고, 본원에서 구체적 실시예를 사용하여 본 발명의 원리 및 실시 방식에 대해 서술하였고, 이상의 실시예의 설명은 본 발명의 방법 및 그 핵심 사상의 이해를 돕고자 사용된 것에 불과하다. 마찬가지로, 본 기술 영역의 당업자에게, 본 발명의 사상에 근거하여, 구체적 실시 방식 및 응용 범위는 모두 바뀔 수 있는 것으로, 종합하면, 본 상세한 설명의 내용은 본 발명에 대한 제한으로 이해되면 안 된다.

Claims (10)

  1. 광신호 획득용 막의 발광면을 감광칩에 밀착시키고, 상기 막은 면역 블로팅 실험에서 획득한 샘플 막이며, 상기 샘플 막은 화학 발광액 처리를 거쳐 화학 발광신호를 방출하는 단계;
    광신호 획득용 막이 접합된 감광칩을 외부 광의 영향을 받지 않는 암실에 두는 단계;
    상기 암실에 둔 감광칩이 화학 발광신호 획득을 진행하고, 감광칩이 이미지 전체를 동시에 획득하는 단계;
    상기 획득한 화학 발광신호에 대해 신호 처리 및 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광칩을 이용한 화학 발광신호 획득 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 암실의 감광칩이 화학 발광신호를 획득하는 단계는,
    막 상의 화학 발광신호를 수집하는 단계;
    컴퓨터 모니터를 통해 실시간으로 빛 노출 정도를 관찰하는 단계;
    신호가 예정된 강도에 이르면 빛 노출을 중지하는 단계;
    빛 노출로 생성된 이미지를 획득 및 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광칩을 이용한 화학 발광신호 획득 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 감광칩의 신호 획득이 면역 블로팅 신호일 때, 상기 광신호 획득용 막의 획득은,
    먼저 테스트 단백질에 대해 전기 영동을 실행하는 단계;
    젤의 테스트 단백질이 PVDF(Polyvinylidene Fluoride) 막 또는 니트로셀룰로오스 막까지 이동하는 단계;
    이동이 완료된 PVDF 막 또는 니트로셀룰로오스 막에 대해 블록킹(blocking)이 진행되고, 안티(anti) 테스트 단백질의 1차 항체 반응을 가하고, 2차 항체 HRP 반응을 가하는 단계;
    반응 후의 PVDF 막 또는 니트로셀룰로오스 막에 대해 화학 발광액 처리를 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광칩을 이용한 화학 발광신호 획득 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 막은 니트로셀룰로오스 막(NC 막) 및/또는 PVDF 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 감광칩을 이용한 화학 발광신호 획득 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 감광칩은 CMOS 감광칩 및 CCD 감광칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 감광칩을 이용한 화학 발광신호 획득 방법.
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