KR102291650B1 - Quantum dot-polymer complex and diagnosis kit using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나 이상의 양자점(quantum dot) 및 하나 이상의 폴리머 리간드로 이루어진 3차원 자기 조립 구조(3D self-assembly structure)의 양자 비드(quantum bead); 및 하나 이상의 항체(antibody);를 포함하는 양자점-폴리머 복합체와, 이를 이용한 진단용 키트에 관한 것이다.The present invention relates to a quantum bead of a three-dimensional self-assembly structure consisting of one or more quantum dots and one or more polymer ligands; and at least one antibody (antibody); and a quantum dot-polymer complex comprising the same, and a diagnostic kit using the same.

Description

양자점-폴리머 복합체 및 이를 이용한 진단 키트 {Quantum dot-polymer complex and diagnosis kit using the same}Quantum dot-polymer complex and diagnostic kit using same {Quantum dot-polymer complex and diagnosis kit using the same}

본 발명은 양자점-폴리머 복합체 및 이를 이용한 진단 키트에 관한 것이다.The present invention relates to a quantum dot-polymer complex and a diagnostic kit using the same.

바이오 분야에 있어 반도체와 금속 나노입자는 진단과 치료에 상당한 발전을 가져왔다. 질병의 발생과정을 분자나 단백질 수준의 나노 범위에서 관찰할 수 있다면 질병의 발생 메커니즘에 대한 중요한 정보를 제공할 것이다.In the field of biotechnology, semiconductors and metal nanoparticles have brought significant advances in diagnosis and treatment. If the pathogenesis of disease can be observed at the molecular or protein level, it will provide important information on the mechanism of disease development.

특히 광학적 특성을 보이는 반도체 나노입자는 바이오 이미징에 있어 응용 가능성이 매우 높다. 양자점(Quantum Dots; QDs)은 높은 양자 수득률로 형광을 나타내며, 크기를 조절함으로써 밴드 갭을 조절할 수 있기 때문에 발광되는 빛의 파장대를 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있다. 이러한 광학적 특성은 상당히 밝은 이미징을 보이고 안정적이기 때문에 세포의 이미징에 있어 기존에 사용되던 염료(dye)나 단백질 형광단보다 훨씬 효과적인 물질로 기대되고 있다.In particular, semiconductor nanoparticles exhibiting optical properties have very high application potential in bio-imaging. Quantum dots (QDs) exhibit fluorescence with high quantum yield, and since the band gap can be adjusted by adjusting the size, there is an advantage in that the wavelength band of the emitted light can be easily adjusted. Because these optical properties show very bright imaging and are stable, it is expected to be a much more effective material than the conventionally used dyes or protein fluorophores for cell imaging.

종래에는 금 나노입자를 질병을 진단하는데 사용하였으나, 금 나노입자의 경우 색 변화가 크지 않기 때문에, 금 나노입자의 색을 통한 진단은 감도를 높이는데 한계가 있었다.Conventionally, gold nanoparticles have been used for diagnosing diseases, but since the color change of gold nanoparticles is not large, there is a limit to increasing the sensitivity of diagnosis through the color of gold nanoparticles.

또한, 금 나노입자의 크기 및 모양을 변경함으로써 진단 감도를 높이려는 시도가 있었으나, 고감도 진단감도를 요구하는 질병에 적용되기에는 한계가 있었다.In addition, attempts have been made to increase the diagnostic sensitivity by changing the size and shape of the gold nanoparticles, but there is a limit to its application to diseases requiring high sensitivity.

따라서, 감도를 높이면서도 체외 진단이 가능한 고효율의 표지물질로서의 나노 물질 및 이를 이용한 진단 키트 개발에 대한 필요성이 높은 실정이다.Accordingly, there is a high need for developing a nanomaterial as a highly efficient labeling material capable of in vitro diagnosis while increasing sensitivity and a diagnostic kit using the same.

한 측면은 하나 이상의 양자점(quantum dot) 및 하나 이상의 폴리머 리간드로 이루어진 3차원 자기 조립 구조(3D self-assembly structure)의 양자 비드(quantum bead); 및One aspect is a quantum bead of a 3D self-assembly structure consisting of one or more quantum dots and one or more polymer ligands; and

하나 이상의 항체(antibody);를 포함하는 양자점-폴리머 복합체를 제공하는 것이다.Quantum dots comprising one or more antibodies (antibody); to provide a polymer complex.

다른 한 측면은 이러한 양자점-폴리머 복합체를 이용한 진단용 키트를 제공하는 것이다.Another aspect is to provide a diagnostic kit using such a quantum dot-polymer complex.

일 측면에서, 본 발명은, 하나 이상의 양자점(quantum dot) 및 하나 이상의 폴리머 리간드로 이루어진 3차원 자기 조립 구조(3D self-assembly structure)의 양자 비드(quantum bead); 및In one aspect, the present invention, a quantum bead of a three-dimensional self-assembly structure (3D self-assembly structure) consisting of one or more quantum dots (quantum dot) and one or more polymer ligands; and

하나 이상의 항체(antibody);를 포함하는 양자점-폴리머 복합체를 제공한다.Quantum dots comprising one or more antibodies (antibody) - provides a polymer complex.

예를 들어, 상기 양자점은 카드뮴셀레나이드(CdSe), 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴텔로리움(CdTe), 징크텔로리움(ZnTe), 징크셀레나이드(ZnSe), 징크설파이드(ZnS), 징크옥사이드(ZnO), 징크나이트라이드 (ZnN), 리드설파이드(PbS), 인듐 인화물(InP), 인듐 비화물(InAs), 인듐나이트라이드(InN), 갈륨나이트라이드(GaN), 머큐리텔로리움(HgTe) 및 머큐리셀레나이드(HgSe); 및For example, the quantum dots are cadmium selenide (CdSe), cadmium sulfide (CdS), cadmium telorium (CdTe), zinc telorium (ZnTe), zinc selenide (ZnSe), zinc sulfide (ZnS), zinc Oxide (ZnO), zinc nitride (ZnN), lead sulfide (PbS), indium phosphide (InP), indium arsenide (InAs), indium nitride (InN), gallium nitride (GaN), mercury HgTe) and mercury selenide (HgSe); and

카드뮴셀레나이드(CdSe), 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴텔로리움(CdTe), 징크텔로리움(ZnTe), 징크셀레나이드(ZnSe), 징크설파이드(ZnS), 징크옥사이드(ZnO), 징크나이트라이드 (ZnN), 리드설파이드(PbS), 인듐 인화물(InP), 인듐 비화물(InAs), 인듐나이트라이드(InN), 갈륨나이트라이드(GaN), 머큐리텔로리움(HgTe) 및 머큐리셀레나이드(HgSe) 중 하나 이상을 포함하는 코어(core)에, 카드뮴옥사이드(CdO), 카드뮴셀레나이드(CdSe), 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴텔로리움(CdTe), 징크텔로리움(ZnTe), 카드뮴징크설파이드(CdZnS), 징크설파이드(ZnS), 징크옥사이드(ZnO), 징크셀레나이드(ZnSe), 징크셀레늄설파이드(ZnSeS), 리드셀레늄설파이드(PbSeS), 인듐갈륨나이트라이드(InGaN), 인듐갈륨포스파이드(InGaP), 인듐징크포스파이드(InZnP), 카파셀레늄텔로루임(CuSeTe), 카파인듐셀레늄(CuInSe2), 카파인듐설파이드(CuInS2), 실버인듐설파이드(AgInS2), 및 틴텔로리움(SnTe) 중 하나 이상을 포함하는 쉘(shell)이 코팅된 코어-쉘; 중에서 선택된 하나 이상일 수 있다.Cadmium Selenide (CdSe), Cadmium Sulfide (CdS), Cadmium Tellurium (CdTe), Zinc Telorium (ZnTe), Zinc Selenide (ZnSe), Zinc Sulfide (ZnS), Zinc Oxide (ZnO), Zincite Ride (ZnN), lead sulfide (PbS), indium phosphide (InP), indium arsenide (InAs), indium nitride (InN), gallium nitride (GaN), mercury telorium (HgTe) and mercury selenide ( HgSe) on a core containing at least one of cadmium oxide (CdO), cadmium selenide (CdSe), cadmium sulfide (CdS), cadmium telorium (CdTe), zinc telorium (ZnTe), cadmium Zinc sulfide (CdZnS), zinc sulfide (ZnS), zinc oxide (ZnO), zinc selenide (ZnSe), zinc selenium sulfide (ZnSeS), lead selenium sulfide (PbSeS), indium gallium nitride (InGaN), indium gallium phosphorus Pide (InGaP), Indium Zinc Phosphide (InZnP), Capaselenium Tellurium (CuSeTe), Capaindium Selenium (CuInSe 2 ), Capaindium Sulfide (CuInS 2 ), Silver Indium Sulfide (AgInS 2 ), and Tintellorium a core-shell coated with a shell comprising at least one of (SnTe); It may be one or more selected from among.

예를 들어, 상기 양자점이 둘 이상일 경우, 둘 이상의 양자점은 동일하거나 상이할 수 있다.For example, when there are two or more quantum dots, the two or more quantum dots may be the same or different.

예를 들어, 상기 폴리머 리간드는 랜덤 코폴리머(random copolymer), 블록 코폴리머(block copolymer), 그라프트 코폴리머(graft copolymer), 또는 이들의 조합 중에서 선택될 수 있다.For example, the polymer ligand may be selected from a random copolymer, a block copolymer, a graft copolymer, or a combination thereof.

예를 들어, 상기 폴리머 리간드는 친유성(hydrophobic) 부분과, 친수성(hydrophilic) 부분을 포함할 수 있다.For example, the polymer ligand may include a hydrophobic moiety and a hydrophilic moiety.

예를 들어, 상기 폴리머 리간드의 친유성 부분은 상기 양자 비드의 중심 방향으로 배열되고, 상기 폴리머 리간드의 친수성 부분은 상기 양자 비드의 외부 방향으로 배열될 수 있다.For example, a lipophilic portion of the polymer ligand may be arranged in a central direction of the proton bead, and a hydrophilic portion of the polymer ligand may be arranged in an outer direction of the proton bead.

예를 들어, 상기 폴리머 리간드의 친수성 부분은 상기 양자 비드의 외부로 노출될 수 있다.For example, the hydrophilic portion of the polymer ligand may be exposed to the outside of the proton bead.

예를 들어, 상기 친수성 부분은 침(needle) 형태 또는 브러시(brush) 형태일 수 있다.For example, the hydrophilic portion may be in the form of a needle or a brush.

예를 들어, 상기 폴리머 리간드는 말단부에 아민 그룹, 아미드 그룹, 하이드록시 그룹, 말레이미드 그룹, 티올 그룹, 및 카르복실산 그룹 중 하나 이상을 포함할 수 있다.For example, the polymer ligand may include at least one of an amine group, an amide group, a hydroxy group, a maleimide group, a thiol group, and a carboxylic acid group at the terminal end.

예를 들어, 상기 폴리머 리간드는 폴리스티렌, 폴리올레핀, 폴리비닐아세탈, 폴리에스테르, 폴리케톤, 폴리에테르, 폴리비닐피리딘, 폴리카보네이트, 폴리다이엔, 폴리아크릴산, 폴리아마이드, 및 폴리이미드; 이들의 랜덤 코폴리머, 및 블록 코폴리머; 폴리무수말레인산 그룹을 포함하는 폴리머; 및 폴리무수말레인산 그룹과 알킬아민으로 이루어진 그라프트 코폴리머; 중에서 선택된 하나 이상일 수 있다.For example, the polymeric ligand may include polystyrene, polyolefin, polyvinylacetal, polyester, polyketone, polyether, polyvinylpyridine, polycarbonate, polydiene, polyacrylic acid, polyamide, and polyimide; random copolymers thereof, and block copolymers; polymers containing polymaleic anhydride groups; and a graft copolymer consisting of a polymaleic anhydride group and an alkylamine; It may be one or more selected from among.

예를 들어, 상기 폴리무수말레인산 그룹을 포함하는 폴리머는 하기 화학식 1로 표시되고, 상기 폴리무수말레인산 그룹과 알킬아민으로 이루어진 그라프트 코폴리머는 하기 화학식 1A 또는 1B로 표시될 수 있다:For example, the polymer including the polymaleic anhydride group may be represented by the following Chemical Formula 1, and the graft copolymer composed of the polymaleic anhydride group and an alkylamine may be represented by the following Chemical Formula 1A or 1B:

<화학식 1><Formula 1>

Figure 112019083039805-pat00001
Figure 112019083039805-pat00001

<화학식 1A><Formula 1A>

Figure 112019083039805-pat00002
Figure 112019083039805-pat00002

<화학식 1B><Formula 1B>

Figure 112019083039805-pat00003
Figure 112019083039805-pat00003

화학식 1, 1A 및 1B 중,In Formulas 1, 1A and 1B,

L1 및 L2는 서로 독립적으로, C1-C20 알킬기 또는 C1-C20 알킬렌기; 및 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 니트로기, C1-C10 알킬기, C6-C20 아릴기, 및 C1-C10 알콕시기 중 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C20 알킬렌기 중에서 선택되고,L 1 and L 2 are each independently selected from a C 1 -C 20 alkyl group or a C 1 -C 20 alkylene group; and deuterium, -F, -Cl, -Br, -I, a cyano group, a nitro group, a C 1 -C 10 alkyl group, a C 6 -C 20 aryl group, and a C 1 -C 10 alkoxy group substituted with at least one selected from the group consisting of selected from C 1 -C 20 alkylene groups,

a1은 1 내지 5 중에서 선택된 정수이고,a1 is an integer selected from 1 to 5,

a2는 0 내지 5 중에서 선택된 정수이고,a2 is an integer selected from 0 to 5;

R2는 C1-C20 알킬기; 및 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 니트로기, C1-C10 알킬기, C6-C20 아릴기, 및 C1-C10 알콕시기 중 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C20 알킬기 중에서 선택되고,R 2 is a C 1 -C 20 alkyl group; and deuterium, -F, -Cl, -Br, -I, a cyano group, a nitro group, a C 1 -C 10 alkyl group, a C 6 -C 20 aryl group, and a C 1 -C 10 alkoxy group substituted with at least one selected from the group consisting of selected from C 1 -C 20 alkyl groups,

n은 1 이상 1000 이하이다.n is 1 or more and 1000 or less.

예를 들어, 상기 폴리머 리간드가 둘 이상일 경우, 둘 이상의 폴리머 리간드는 동일하거나 상이할 수 있다.For example, when there are two or more polymer ligands, the two or more polymer ligands may be the same or different.

예를 들어, 상기 양자 비드의 유체 역학적 직경(Hydrodynamic Diameter: HD)은 50 내지 1000 nm일 수 있다.For example, a hydrodynamic diameter (HD) of the quantum bead may be 50 to 1000 nm.

예를 들어, 상기 항체는 상기 폴리머 리간드 표면에 결합될 수 있다.For example, the antibody may be bound to the surface of the polymer ligand.

예를 들어, 상기 결합은 아마이드 결합일 수 있다.For example, the bond may be an amide bond.

다른 일 측면에서, 본 발명은 양자점-폴리머 복합체를 이용한 진단용 키트를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a kit for diagnosis using a quantum dot-polymer complex.

예를 들어, 상기 진단용 키트는 체외에서 항원을 검출할 수 있다.For example, the diagnostic kit may detect an antigen in vitro.

예를 들어, 상기 진단용 키트는 HCG 호르몬을 검출하여 임신 가능성을 진단할 수 있다.For example, the diagnostic kit may detect fertility by detecting HCG hormone.

상기 진단용 키트는 항원-항체 시스템 적용이 가능한 항원이라면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 말라리아 항원을 검출할 수 있다.The diagnostic kit is not particularly limited as long as it is an antigen to which an antigen-antibody system can be applied, but may detect, for example, a malaria antigen.

예를 들어, 상기 진단용 키트는 항원-항체 시스템 변경에 따라서, 모든 체외 진단 키트에 적용될 수 있다.For example, the diagnostic kit may be applied to all in vitro diagnostic kits according to changes in the antigen-antibody system.

예를 들어, 상기 진단용 키트는 LFA(Lateral Flow Assay) 시스템을 이용할 수 있다.For example, the diagnostic kit may use a LFA (Lateral Flow Assay) system.

예를 들어, 상기 LFA 시스템에서 상기 양자점-폴리머 복합체는 표지 물질로 작용할 수 있다.For example, in the LFA system, the quantum dot-polymer complex may act as a labeling material.

예를 들어, 상기 진단용 키트는 효소결합면역흡착검사(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay)를 이용할 수 있다.For example, the diagnostic kit may use an enzyme-linked immunosorbent assay.

색 변화로 질병의 발생 유무를 진단하던 종래의 기술과는 달리, 본 발명에 따른 양자점-폴리머 복합체는 뛰어난 광 안정성 및 양자 효율을 갖는 바, 발광 세기 및 항원-항체 결합력이 우수하여, 형광 물질의 빛을 활용한 진단이 가능하다.Unlike the conventional technique of diagnosing the occurrence of disease by color change, the quantum dot-polymer complex according to the present invention has excellent light stability and quantum efficiency, and has excellent luminescence intensity and antigen-antibody binding force, so that the Diagnosis using light is possible.

또한, 검출하고자 하는 질병에 따라 상기 양자점-폴리머 복합체에 결합되는 항체의 종류를 달리하여, 다양한 질병의 조기 진단이 가능하며, 체외에서 진단이 가능한 바, 종래의 분석 방법에 비해서 진단 방법이 쉽고 빠르다.In addition, by varying the type of antibody bound to the quantum dot-polymer complex according to the disease to be detected, early diagnosis of various diseases is possible and in vitro diagnosis is possible, so the diagnosis method is easier and faster than the conventional analysis method .

또한, 금 나노입자에 비해 저렴한 양자점을 사용함으로써 공정 비용을 절감할 수 있다.In addition, the process cost can be reduced by using quantum dots that are cheaper than gold nanoparticles.

도 1은 LFA 시스템을 설명하기 위한 모식도이다.
도 2a는 브러시 형태의 폴리머 리간드를 포함하는 양자점-폴리머 복합체의 모식도이고, 도 2b는 침 형태의 폴리머 리간드를 포함하는 양자점-폴리머 복합체의 모식도이고, 도 2c는 브러시 형태의 폴리머 리간드를 포함하는 양자점-폴리머 복합체의 높은 감도를 보여주는 모식도이다.
도 3a는 폴리머 리간드의 일 실시예인 블록 코폴리머와 랜덤 코폴리머의 구조를 나타낸 모식도이고, 도 3b는 폴리머 리간드의 다른 실시예인 그라프트 코폴리머의 구조를 나타낸 모식도이다.
도 4a 내지 4f는 각각 상이한 형태의 폴리머 리간드와 크기를 갖는 양자 비드들의 TEM 사진이고, 도 4g는 브러시 형태의 폴리머 리간드를 포함하고, 상이한 크기를 갖는 양자 비드들의 유체 역학적 직경(HD) 값 측정 결과이고, 도 4h는 브러시 형태의 폴리머 리간드를 포함하고, 상이한 크기를 갖는 양자 비드들의 표면 제타 전위 측정 결과이고, 도 4i는 브러시 형태의 폴리머 리간드를 포함하고, 상이한 크기를 갖는 양자 비드들의 PL 발광 피크 측정 결과이고, 도 4j 및 4k는 합성예 4에 따른 양자 비드의 TEM 이미지이다.
도 5a 내지 5d는 각각 상이한 형태의 폴리머 리간드와 크기를 갖는 양자점-폴리머 복합체들의 모식도와 대응되는 LFA 결과를 나타낸다.
도 6a 내지 6d는 각각 브러시 형태와 침 형태의 폴리머 리간드를 포함하는 양자점-폴리머 복합체들의 LFA 결과를 HCG 항원의 농도 별로 나타낸 그래프이다.
도 7a 내지 7b는 각각 브러시 형태와 침 형태의 폴리머 리간드를 포함하는 양자 비드들의 항체 결합 효율을 나타낸 그래프이고, 도 7c 내지 7d는 각각 브러시 형태와 침 형태의 폴리머 리간드를 포함하는 양자점-폴리머 복합체들의 HD 값 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8a 내지 8b는 브러시 형태의 폴리머 리간드를 포함하는 양자 비드들의 각각 pH 변화와 NaCl 농도 변화에 따른 안정성 평가 결과이고, 도 8c 내지 8d는 침 형태의 폴리머 리간드를 포함하는 양자 비드들의 각각 pH 변화와 NaCl 농도 변화에 따른 안정성 평가 결과이고, 도 8e 내지 8f는 브러시 형태의 폴리머 리간드를 포함하는 양자점 비드들의 각각 pH 변화와 NaCl 농도 변화에 따른 HD 값 측정 결과이고, 도 8g 내지 8h는 침 형태의 폴리머 리간드를 포함하는 양자 비드들의 각각 pH 변화와 NaCl 농도 변화에 따른 HD 값 측정 결과이다.
도 9a는 EPCAM, Tnl, CRP, HRP II, 및 HCG 항체의 LFA 테스트 수행 결과를 나타낸 UV-램프 하의 사진 이미지이고, 도 9b는 도 9a의 각 항체들의 T/C 비를 나타낸 그래프이고, 도 9c는 R, G, B 양자 비드들의 사진 이미지이고, 도 9d는 도 9c의 양자 비드들과 이를 이루는 양자점들의 대응되는 PL 발광 데이터를 나타낸 그래프이다.
1 is a schematic diagram for explaining an LFA system.
2A is a schematic diagram of a quantum dot-polymer composite including a brush-type polymer ligand, FIG. 2B is a schematic diagram of a quantum dot-polymer composite including a needle-type polymer ligand, and FIG. 2C is a quantum dot including a brush-type polymer ligand. - It is a schematic diagram showing the high sensitivity of the polymer composite.
3A is a schematic diagram showing the structures of a block copolymer and a random copolymer, which are one embodiment of a polymer ligand, and FIG. 3B is a schematic diagram showing the structure of a graft copolymer, which is another embodiment of a polymer ligand.
4a to 4f are TEM images of quantum beads having different shapes and sizes, respectively, and FIG. 4g is a hydrodynamic diameter (HD) value measurement result of quantum beads containing a polymer ligand having a brush shape and having different sizes. , FIG. 4H is a measurement result of surface zeta potential of quantum beads having different sizes and containing a polymer ligand in a brush form, and FIG. 4I is a PL emission peak of quantum beads containing a polymer ligand having a brush shape and having different sizes. Measurement results, FIGS. 4j and 4k are TEM images of quantum beads according to Synthesis Example 4.
5a to 5d show the LFA results corresponding to the schematic diagram of the quantum dot-polymer complexes having different types of polymer ligands and sizes, respectively.
6a to 6d are graphs showing the LFA results of the quantum dot-polymer complexes including the polymer ligands in the form of brushes and needles, respectively, for each concentration of HCG antigen.
7a to 7b are graphs showing the antibody binding efficiency of quantum beads containing a polymer ligand in brush form and needle form, respectively, and FIGS. 7c to 7d are quantum dots containing a polymer ligand in brush form and needle form, respectively - Polymer complexes This is a graph showing the HD value measurement result.
8a to 8b are stability evaluation results according to the pH change and NaCl concentration change of the proton beads containing the polymer ligand in the form of a brush, respectively, and FIGS. 8c to 8d are the pH changes and Stability evaluation results according to changes in NaCl concentration, FIGS. 8e to 8f are results of HD value measurement according to pH change and NaCl concentration change of quantum dot beads including brush-type polymer ligands, respectively, and FIGS. 8g to 8h are needle-type polymers These are the HD value measurement results according to the pH change and NaCl concentration change of the proton beads including the ligand, respectively.
Figure 9a is a photographic image under UV-lamp showing the LFA test results of EPCAM, Tnl, CRP, HRP II, and HCG antibodies, Figure 9b is a graph showing the T / C ratio of each antibody of Figure 9a, Figure 9c is a photographic image of R, G, and B quantum beads, and FIG. 9D is a graph showing the quantum beads of FIG. 9C and corresponding PL emission data of quantum dots forming the same.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, various embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar elements throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In addition, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily indicated for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.

또한, 이하에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 창의적 사상을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품, 성분, 재료 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 나타내려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품, 성분, 재료 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하에서 사용되는 "/"는 상황에 따라 "및"으로 해석될 수도 있고 "또는"으로 해석될 수도 있다..In addition, the terms used below are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present inventive concept. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. Hereinafter, terms such as “comprises” or “have” are intended to indicate that a feature, number, step, action, component, part, component, material, or combination thereof described in the specification is present, but one or the It should be understood that the above does not preclude the possibility of the presence or addition of other features, numbers, steps, operations, components, parts, components, materials, or combinations thereof. "/" used below may be interpreted as "and" or "or" depending on the situation.

일 측면에서, 본 발명은, 하나 이상의 양자점(quantum dot) 및 하나 이상의 폴리머 리간드로 이루어진 3차원 자기 조립 구조(3D self-assembly structure)의 양자 비드(quantum bead); 및 하나 이상의 항체(antibody);를 포함하는 양자점-폴리머 복합체를 제공한다.In one aspect, the present invention, a quantum bead of a three-dimensional self-assembly structure (3D self-assembly structure) consisting of one or more quantum dots (quantum dot) and one or more polymer ligands; And one or more antibodies (antibody); quantum dots comprising a - provides a polymer complex.

전술한 바와 같이, 종래 체외 진단 키트용 물질로 주로 사용하였던 금 나노입자의 경우, 진단 감도가 떨어져서 질병의 초기 진단이 어려운 문제점이 있었다.As described above, in the case of gold nanoparticles, which have been mainly used as a material for a conventional in vitro diagnostic kit, the diagnostic sensitivity is low, so that it is difficult to diagnose a disease in the initial stage.

본 발명에 따른 양자점-폴리머 복합체는 전술한 바와 같은 구조를 가짐으로써, 뛰어난 광안정성 및 양자 효율을 발휘할 수 있으며, 이를 통해 발광 세기 및 항원-항체 결합력을 극대화시켜 진단 감도를 향상시킬 수 있다.The quantum dot-polymer complex according to the present invention, having the above-described structure, can exhibit excellent photostability and quantum efficiency, thereby maximizing luminescence intensity and antigen-antibody binding force, thereby improving diagnostic sensitivity.

한편, 도 1은 LFA 시스템을 설명하기 위한 모식도이다.On the other hand, Figure 1 is a schematic diagram for explaining the LFA system.

도 1을 참조하면, LFA 시스템은 진단 키트에 첨가된 분석 물질(analyte)이 모세관 현상에 의해서 전개되는 과정에서 분석 물질 중 항원의 존재 여부에 따라서, 테스트 라인과 컨트롤 라인에서 관찰되는 색 또는 빛의 세기가 달라짐을 분석함으로써, 특정 항원 또는 질병을 진단하는 시스템이다.Referring to FIG. 1 , in the LFA system, the color or light observed in the test line and the control line according to the presence of an antigen in the analyte during the process of the analyte added to the diagnostic kit being developed by capillary action. It is a system for diagnosing a specific antigen or disease by analyzing the change in intensity.

구체적으로, 테스트 라인에 시그널이 발생하면 분석 물질 중 항원이 존재하는 것이며, 컨트롤 라인은 본 진단 키트가 정상적으로 작동하는지 여부를 검증하기 위한 것으로, 시그널이 필수적으로 발생해야 한다.Specifically, when a signal is generated in the test line, the antigen is present in the analyte, and the control line is to verify whether the diagnostic kit operates normally, and a signal must be generated.

이때, 테스트 라인과 컨트롤 라인에는 표지 물질이 결합될 수 있는데, 종래에 도달하지 못한 고감도 진단 키트 개발을 위해서는 우수한 특성을 가진 표지 물질의 개발이 필수적이다.In this case, the test line and the control line may be coupled with a labeling material. In order to develop a high-sensitivity diagnostic kit that has not been reached in the prior art, it is essential to develop a labeling material having excellent properties.

본 발명에 따른 양자점-폴리머 복합체는 전술한 바와 같이 높은 진단 감도를 가짐으로써, Lateral Flow Assay(LFA) 시스템을 활용한 체외 진단 키트에서 표지 물질로 사용될 수 있다.The quantum dot-polymer composite according to the present invention has high diagnostic sensitivity as described above, and thus can be used as a labeling material in an in vitro diagnostic kit utilizing a Lateral Flow Assay (LFA) system.

전술한 바와 같이, 상기 양자점-폴리머 복합체는 상기 양자점과 폴리머 리간드의 3차원 자기 조립 구조이다. 구체적으로, 상기 양자 비드는 별도의 자성 비드, 라텍스 비드, 무기 또는 유기 지지체에 양자점이 결합된 형태가 아닌, 양자점이 폴리머 리간드 구조체 내에 일정한 거리를 두며 균일하게 분포되어 있는 구조를 가짐으로써, 종래에 개발된 물질에 비해 동일 부피에 포함될 수 있는 양자점의 개수가 많으며, 이를 통해서 발광 세기를 극대화 할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.As described above, the quantum dot-polymer composite is a three-dimensional self-assembled structure of the quantum dot and the polymer ligand. Specifically, the quantum bead is not a separate magnetic bead, latex bead, or quantum dot bonded to an inorganic or organic support, but has a structure in which quantum dots are uniformly distributed at a certain distance in a polymer ligand structure, so that in the prior art Compared to the developed material, the number of quantum dots that can be included in the same volume is large, and through this, the effect of maximizing the emission intensity can be exhibited.

도 2a 내지 2b는 본 발명의 양자점-폴리머 복합체의 모식도이다. 이하에서, 도 2a 내지 2b를 통해 본 발명의 양자점-폴리머 복합체의 구조를 구체적으로 설명한다.2a to 2b is a schematic diagram of the quantum dot-polymer composite of the present invention. Hereinafter, the structure of the quantum dot-polymer composite of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2a to 2b.

도 2a 내지 2b를 참조하면, 상기 양자점-폴리머 복합체(10, 20)는 하나 이상의 양자점 및 하나 이상의 폴리머 리간드로 이루어진 3차원 자기 조립 구조(3D self-assembly structure)의 양자 비드; 및 하나 이상의 항체(13, 23);를 포함한다.2A to 2B , the quantum dot-polymer composites 10 and 20 may include quantum beads of a three-dimensional self-assembly structure composed of one or more quantum dots and one or more polymer ligands; and one or more antibodies (13, 23).

구체적으로, 상기 양자 비드는 양자점과 폴리머 리간드의 친유성 부분에 의해 형성된 양자 비드의 코어부(11, 21)와 후술되는 폴리머 리간드의 친수성 부분(12, 22)를 포함한다.Specifically, the quantum bead includes core portions 11 and 21 of the quantum bead formed by the quantum dots and the lipophilic portion of the polymer ligand and the hydrophilic portions 12 and 22 of the polymer ligand to be described later.

예를 들어, 상기 양자 비드는 양자점과 폴리머 리간드의 친유성 부분에 의해 형성된 양자 비드의 코어부(11, 21)와 폴리머 리간드의 친수성 부분(12, 22)을 포함하는 쉘부를 포함하는 코어-쉘 구조일 수 있다.For example, the quantum bead may include a core portion 11 and 21 of a quantum bead formed by a quantum dot and a lipophilic portion of a polymer ligand and a shell portion including a hydrophilic portion 12 and 22 of a polymer ligand. can be a structure.

예를 들어, 상기 양자점은 업계에서 사용되는 나노입자라면 특별히 한정되지는 않으나, For example, the quantum dots are not particularly limited as long as they are nanoparticles used in the industry,

카드뮴셀레나이드(CdSe), 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴텔로리움(CdTe), 징크텔로리움(ZnTe), 징크셀레나이드(ZnSe), 징크설파이드(ZnS), 징크옥사이드(ZnO), 징크나이트라이드 (ZnN), 리드설파이드(PbS), 인듐 인화물(InP), 인듐 비화물(InAs), 인듐나이트라이드(InN), 갈륨나이트라이드(GaN), 머큐리텔로리움(HgTe) 및 머큐리셀레나이드(HgSe); 및Cadmium Selenide (CdSe), Cadmium Sulfide (CdS), Cadmium Tellurium (CdTe), Zinc Telorium (ZnTe), Zinc Selenide (ZnSe), Zinc Sulfide (ZnS), Zinc Oxide (ZnO), Zincite Ride (ZnN), lead sulfide (PbS), indium phosphide (InP), indium arsenide (InAs), indium nitride (InN), gallium nitride (GaN), mercury telorium (HgTe) and mercury selenide ( HgSe); and

카드뮴셀레나이드(CdSe), 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴텔로리움(CdTe), 징크텔로리움(ZnTe), 징크셀레나이드(ZnSe), 징크설파이드(ZnS), 징크옥사이드(ZnO), 징크나이트라이드 (ZnN), 리드설파이드(PbS), 인듐 인화물(InP), 인듐 비화물(InAs), 인듐나이트라이드(InN), 갈륨나이트라이드(GaN), 머큐리텔로리움(HgTe) 및 머큐리셀레나이드(HgSe) 중 하나 이상을 포함하는 코어(core)에,카드뮴옥사이드(CdO), 카드뮴셀레나이드(CdSe), 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴텔로리움(CdTe), 징크텔로리움(ZnTe), 카드뮴징크설파이드(CdZnS), 징크설파이드(ZnS), 징크옥사이드(ZnO), 징크셀레나이드(ZnSe), 징크셀레늄설파이드(ZnSeS), 리드셀레늄설파이드(PbSeS), 인듐갈륨나이트라이드(InGaN), 인듐갈륨포스파이드(InGaP), 인듐징크포스파이드(InZnP), 카파셀레늄텔로루임(CuSeTe), 카파인듐셀레늄(CuInSe2), 카파인듐설파이드(CuInS2), 실버인듐설파이드(AgInS2), 및 틴텔로리움(SnTe) 중 하나 이상을 포함하는 쉘(shell)이 코팅된 코어-쉘; 중에서 선택된 하나 이상일 수 있다.Cadmium Selenide (CdSe), Cadmium Sulfide (CdS), Cadmium Tellurium (CdTe), Zinc Telorium (ZnTe), Zinc Selenide (ZnSe), Zinc Sulfide (ZnS), Zinc Oxide (ZnO), Zincite Ride (ZnN), lead sulfide (PbS), indium phosphide (InP), indium arsenide (InAs), indium nitride (InN), gallium nitride (GaN), mercury telorium (HgTe) and mercury selenide ( HgSe) on a core comprising at least one of, cadmium oxide (CdO), cadmium selenide (CdSe), cadmium sulfide (CdS), cadmium telorium (CdTe), zinc telorium (ZnTe), cadmium Zinc sulfide (CdZnS), zinc sulfide (ZnS), zinc oxide (ZnO), zinc selenide (ZnSe), zinc selenium sulfide (ZnSeS), lead selenium sulfide (PbSeS), indium gallium nitride (InGaN), indium gallium phosphorus Pide (InGaP), Indium Zinc Phosphide (InZnP), Capaselenium Tellurium (CuSeTe), Capaindium Selenium (CuInSe 2 ), Capaindium Sulfide (CuInS 2 ), Silver Indium Sulfide (AgInS 2 ), and Tintellorium a core-shell coated with a shell comprising at least one of (SnTe); It may be one or more selected from among.

이때, 상기 양자점이 둘 이상일 경우, 둘 이상의 양자점은 동일하거나 상이할 수 있다.In this case, when there are two or more quantum dots, the two or more quantum dots may be the same or different.

또한, 상기 폴리머 리간드는 양자점과 상호작용하여 양자 비드의 중심부를 형성하는 친유성 부분(도면에 구체적으로 도시되지는 않음)과 수계 분산성에 도움을 주며, 항체(13, 23)와의 결합에 사용되는 친수성 부분(12, 22)을 포함할 수 있다.In addition, the polymer ligand interacts with the quantum dots to help with the lipophilic moiety (not specifically shown in the figure) forming the central portion of the quantum bead and aqueous dispersion, and is used for binding to the antibodies (13, 23). It may include hydrophilic portions 12 , 22 .

이때, 상기 폴리머 리간드는 랜덤 코폴리머 (random copolymer), 블록 코폴리머(block copolymer), 그라프트 코폴리머(graft copolymer), 또는 이들의 조합일 수 있다. 여기서, 랜덤 코폴리머란 서로 다른 두 종류 이상의 단위체가 랜덤하게 나열되어 있는 형태의 코폴리머를 의미한다. 또한, 블록 코폴리머란 서로 다른 두 종류 이상의 고분자 사슬이 화학 결합을 통해 연결되어 있는 형태의 코폴리머를 의미한다. In this case, the polymer ligand may be a random copolymer, a block copolymer, a graft copolymer, or a combination thereof. Here, the random copolymer refers to a copolymer in which two or more different types of units are randomly arranged. In addition, the block copolymer refers to a copolymer in which two or more different types of polymer chains are connected through a chemical bond.

도 3a는 폴리머 리간드의 일 실시예인 블록 코폴리머와 랜덤 코폴리머의 구조를 나타낸 모식도이고, 도 3b는 폴리머 리간드의 다른 실시예인 그라프트 코폴리머의 구조를 나타낸 모식도이다.3A is a schematic diagram showing the structures of a block copolymer and a random copolymer, which are one embodiment of a polymer ligand, and FIG. 3B is a schematic diagram showing the structure of a graft copolymer, which is another embodiment of a polymer ligand.

도 3a를 먼저 참조하면, 상기 블록 코폴리머는 친수성 단위체끼리 결합된 고분자 사슬과 친유성 단위체끼리 결합된 고분자 사슬이 연결된 형태이고, 상기 랜덤 코폴리머는 친수성 단위체와 친유성 단위체가 랜덤하게 배치되어 중합된 형태이다.Referring to FIG. 3A first, the block copolymer has a polymer chain bonded to hydrophilic units and a polymer chain bonded to lipophilic units, and the random copolymer is polymerized in which hydrophilic units and lipophilic units are randomly arranged. is in the form

또한, 도 3b를 참조하면, 상기 그라프트 코폴리머는 기존에 형성되어 있는 폴리머에 다른 단위 모노머가 중합된 형태이다.m리Also, referring to FIG. 3B , the graft copolymer is a form in which another unit monomer is polymerized on a previously formed polymer.

한편, 다시 도 2a 내지 2b를 참조하면, 상기 양자 비드는 양자점과 폴리머 리간드의 친유성 부분과의 소수성 상호작용(hydrophobic interaction)에 의해서 형성될 수 있으며, 양자점과 폴리머 리간드의 친유성 부분에 의해 형성된 양자 비드의 코어부(11, 21) 표면으로 뻗어있는 폴리머 리간드의 친수성(hydrophilic) 부분(12, 22)에 의해서 수계 분산 및 항체와의 결합력이 확보된다.On the other hand, referring again to FIGS. 2A to 2B , the quantum bead may be formed by a hydrophobic interaction between the quantum dot and the lipophilic portion of the polymer ligand, and formed by the quantum dot and the lipophilic portion of the polymer ligand. The aqueous dispersion and binding force with the antibody are ensured by the hydrophilic portions 12 and 22 of the polymer ligand extending to the surface of the core portions 11 and 21 of the quantum bead.

일 구현예에 따르면, 상기 폴리머 리간드의 친유성 부분(구체적으로 도시되지 않음)은 상기 양자 비드의 중심 방향으로 배열되고, 상기 폴리머 리간드의 친수성 부분(12, 22)은 상기 양자 비드의 외부 방향으로 배열될 수 있다.According to one embodiment, the lipophilic portion (not specifically shown) of the polymer ligand is arranged in the central direction of the proton bead, and the hydrophilic portion (12, 22) of the polymer ligand is in the outer direction of the proton bead. can be arranged.

일 구현예에 따르면, 상기 폴리머 리간드의 친수성 부분(12, 22)은 침(needle) 형태(22) 또는 브러시(brush) 형태(12)일 수 있다.According to an embodiment, the hydrophilic portions 12 and 22 of the polymer ligand may have a needle shape 22 or a brush shape 12 .

여기서, "침 형태"는, 도 2b에 도시된 바와 같이 폴리머 리간드의 친수성 부분(22)이 대체적으로 짧고 단일 기능기 (functional group) 을 가진 형태를 의미하며, "브러시 형태"는, 도 2a에 도시된 바와 같이 폴리머 리간드의 친수성 부분(12)이 대체적으로 길고, 수 개 이상의 기능기를 가진 형태를 의미한다.Here, "needle shape" means a shape in which the hydrophilic portion 22 of the polymer ligand is generally short and has a single functional group as shown in FIG. 2B, and "brush shape" is shown in FIG. 2A As shown, the hydrophilic portion 12 of the polymer ligand is generally long and refers to a form having several or more functional groups.

예를 들어, 상기 폴리머 리간드의 친수성 부분은 특별히 한정되지는 않으나, 브러시 형태일 수 있다. 상기와 같이 폴리머 리간드의 친수성 부분이 브러시 형태일 경우, 침 형태일 때와 비교하여, 후술되는 바와 같이 항체가 결합할 때, 폴리머 리간드의 친수성 부분과 항체가 결합할 수 있는 표면적이 넓어지기 때문에 더 많은 양의 항체와 결합할 수 있다.For example, the hydrophilic portion of the polymer ligand is not particularly limited, but may be in the form of a brush. As described above, when the hydrophilic part of the polymer ligand is in the form of a brush, compared to when it is in the form of a needle, when the antibody binds as will be described later, the surface area where the hydrophilic part of the polymer ligand and the antibody can bind increases because the surface area is wider. It can bind to a large amount of antibody.

예를 들어, 상기 폴리머 리간드는 특별히 한정되지는 않으나, 블록 코폴리머일 경우 브러시 형태일 수 있고, 랜덤 코폴리머와 그라프트 코폴리머일 경우, 침 형태일 수 있다.For example, the polymer ligand is not particularly limited, but may be in the form of a brush in the case of a block copolymer, and may be in the form of a needle in the case of a random copolymer and a graft copolymer.

구체적으로, 도 2a 내지 2b를 참조하면, 항체(13, 23)의 함량을 늘릴 때의(좌측에서 우측으로 갈수록 항체 함량 증가함), 각각의 양자점-폴리머 복합체(10, 20) 중의 항체(13, 23)의 결합 형태를 확인할 수 있다. 브러시 형태의 폴리머 리간드의 친수성 부분(12)을 포함하는 도 2a의 양자점-폴리머 복합체(10)의 경우, 항체(13)의 함량을 늘리더라도, 전술한 바와 같이 폴리머 리간드의 친수성 부분(12)과 항체(13)가 결합할 수 있는 표면적이 넓기 때문에, 항체(13)들이 폴리머 리간드의 친수성 부분(12)의 표면에 잘 결합한다. Specifically, referring to FIGS. 2A to 2B , when the content of the antibodies 13 and 23 is increased (the antibody content increases from left to right), each quantum dot-polymer complex 10, 20 of the antibody 13 , 23) can be confirmed. In the case of the quantum dot-polymer composite 10 of FIG. 2A including the hydrophilic portion 12 of the polymer ligand in the form of a brush, even if the content of the antibody 13 is increased, as described above, the hydrophilic portion 12 of the polymer ligand and Since the surface area to which the antibody 13 can bind is large, the antibodies 13 bind well to the surface of the hydrophilic portion 12 of the polymer ligand.

반면에, 침 형태의 폴리머 리간드의 친수성 부분(22)을 포함하는 도 2b의 양자점-폴리머 복합체(20)의 경우, 항체(23)의 함량을 늘릴 경우, 폴리머 리간드의 친수성 부분(22)과 항체(23)가 결합할 수 있는 표면적이 충분하지 않기 때문에, 항체(23)들이 폴리머 리간드의 친수성 부분(22)의 표면이 아닌, 항체(23)들끼리 응집하기 때문에, 항체 결합 효율이 브러시 형태의 폴리머 리간드의 친수성 부분에 비해 다소 떨어질 수 있다.On the other hand, in the case of the quantum dot-polymer complex 20 of FIG. 2b including the hydrophilic portion 22 of the polymer ligand in the form of a needle, when the content of the antibody 23 is increased, the hydrophilic portion 22 of the polymer ligand and the antibody Since the surface area on which (23) can bind is not sufficient, the antibody binding efficiency is reduced because the antibodies (23) aggregate between the antibodies (23) rather than on the surface of the hydrophilic portion (22) of the polymer ligand. It may be somewhat inferior to the hydrophilic portion of the polymer ligand.

또한, 도 2c를 참조하면, LFA 시스템에 본 발명의 양자점-폴리머 리간드 복합체를 적용할 경우, 폴리머 리간드의 친수성 부분이 브러시 형태인 경우(상단)가 폴리머 리간드의 친수성 부분이 침 형태인 경우(하단)에 비해, 항원(31)이 항체(13, 23)에 보다 많이 결합함을 확인할 수 있다.In addition, referring to Figure 2c, when the quantum dot-polymer ligand complex of the present invention is applied to the LFA system, the case where the hydrophilic part of the polymer ligand is in the form of a brush (top) and when the hydrophilic part of the polymer ligand is in the form of a needle (bottom) ), it can be seen that the antigen 31 binds more to the antibodies 13 and 23.

예를 들어, 상기 폴리머 리간드는 말단부에 아민 그룹, 아미드 그룹, 하이드록시 그룹, 말레이미드 그룹, 티올 그룹, 및 카르복실산 그룹 중 하나 이상을 포함할 수 있다.For example, the polymer ligand may include at least one of an amine group, an amide group, a hydroxy group, a maleimide group, a thiol group, and a carboxylic acid group at the terminal end.

예를 들어, 상기 폴리머 리간드는 폴리스티렌, 폴리올레핀, 폴리비닐아세탈, 폴리에스테르, 폴리케톤, 폴리에테르, 폴리비닐피리딘, 폴리카보네이트, 폴리다이엔, 폴리아크릴산, 폴리아마이드, 및 폴리이미드; 이들의 랜덤 코폴리머, 및 블록 코폴리머; 폴리무수말레인산 그룹을 포함하는 폴리머; 및 폴리무수말레인산 그룹과 알킬아민으로 이루어진 그라프트 코폴리머 중에서 선택된 하나 이상일 수 있다.For example, the polymeric ligand may include polystyrene, polyolefin, polyvinylacetal, polyester, polyketone, polyether, polyvinylpyridine, polycarbonate, polydiene, polyacrylic acid, polyamide, and polyimide; random copolymers thereof, and block copolymers; polymers containing polymaleic anhydride groups; And it may be at least one selected from a graft copolymer consisting of a polymaleic anhydride group and an alkylamine.

예를 들어, 상기 폴리무수말레인산 그룹을 포함하는 폴리머는 및 블록 코폴리머; 폴리무수말레인산 그룹을 포함하는 폴리머; 및 폴리무수말레인산 그룹과 알킬아민으로 이루어진 그라프트 코폴리머 중에서 선택된 하나 이상일 수 있다.For example, the polymer containing the polymaleic anhydride group and a block copolymer; polymers containing polymaleic anhydride groups; And it may be at least one selected from a graft copolymer consisting of a polymaleic anhydride group and an alkylamine.

예를 들어, 상기 폴리무수말레인산 그룹을 포함하는 폴리머는 하기 화학식 1로 표시되고, 상기 폴리무수말레인산 그룹과 알킬아민으로 이루어진 그라프트 코폴리머는 하기 화학식 1A 또는 1B로 표시될 수 있다:For example, the polymer including the polymaleic anhydride group may be represented by the following Chemical Formula 1, and the graft copolymer composed of the polymaleic anhydride group and an alkylamine may be represented by the following Chemical Formula 1A or 1B:

<화학식 1><Formula 1>

Figure 112019083039805-pat00004
Figure 112019083039805-pat00004

<화학식 1A><Formula 1A>

Figure 112019083039805-pat00005
Figure 112019083039805-pat00005

<화학식 1B><Formula 1B>

Figure 112019083039805-pat00006
Figure 112019083039805-pat00006

화학식 1, 1A 및 1B 중,In Formulas 1, 1A and 1B,

L1 및 L2는 서로 독립적으로, C1-C20 알킬렌기; 및 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 니트로기, C1-C10 알킬기, C6-C20 아릴기, 및 C1-C10 알콕시기 중 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C20 알킬렌기 중에서 선택되고,L 1 and L 2 are each independently, a C 1 -C 20 alkylene group; and deuterium, -F, -Cl, -Br, -I, a cyano group, a nitro group, a C 1 -C 10 alkyl group, a C 6 -C 20 aryl group, and a C 1 -C 10 alkoxy group substituted with at least one selected from the group consisting of selected from C 1 -C 20 alkylene groups,

a1은 1 내지 5 중에서 선택된 정수이고,a1 is an integer selected from 1 to 5,

a2는 0 내지 5 중에서 선택된 정수이고,a2 is an integer selected from 0 to 5;

R2는 C1-C20 알킬기; 및 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 니트로기, C1-C10 알킬기, C6-C20 아릴기, 및 C1-C10 알콕시기 중 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C20 알킬기 중에서 선택되고,R 2 is a C 1 -C 20 alkyl group; and deuterium, -F, -Cl, -Br, -I, a cyano group, a nitro group, a C 1 -C 10 alkyl group, a C 6 -C 20 aryl group, and a C 1 -C 10 alkoxy group substituted with at least one selected from the group consisting of selected from C 1 -C 20 alkyl groups,

n은 1 이상 1000 이하이다.n is 1 or more and 1000 or less.

예를 들어, 상기 화학식 1A 및 1B 중,For example, in Formulas 1A and 1B,

L1 및 L2는 서로 독립적으로, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 이소프로필렌기, 부틸렌기, 이소부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 헵틸렌기, 옥틸렌기, 노닐렌, 및 데실렌; 및L 1 and L 2 are each independently selected from a methylene group, an ethylene group, a propylene group, an isopropylene group, a butylene group, an isobutylene group, a pentylene group, a hexylene group, a heptylene group, an octylene group, a nonylene group, and a decylene group; and

메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 페닐기, 메톡시기, 및 에톡시기 중에서 선택된 하나 이상으로 치환된, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 이소프로필렌기, 부틸렌기, 이소부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 헵틸렌기, 옥틸렌기, 노닐렌, 및 데실렌 중에서 선택될 수 있다.A methylene group, ethylene group, propylene group, isopropylene group, butylene group, isobutyl group, substituted with one or more selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a phenyl group, a methoxy group, and an ethoxy group It may be selected from a lene group, a pentylene group, a hexylene group, a heptylene group, an octylene group, a nonylene group, and a decylene group.

예를 들어, 상기 화학식 1A 및 1B 중,For example, in Formulas 1A and 1B,

R2는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 및 데실기 중에서 선택될 수 있다.R 2 may be selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, and a decyl group.

예를 들어, 상기 폴리머 리간드는 알킬렌무수말레인산 모노머와 알킬아민 모노머의 랜덤 코폴리머일 수 있다.For example, the polymer ligand may be a random copolymer of an alkylene maleic anhydride monomer and an alkylamine monomer.

예를 들어, 상기 폴리머 리간드는 폴리알킬렌무수말레인산 폴리머와 알킬아민 모노머의 그라프트 코폴리머일 수 있다.For example, the polymer ligand may be a graft copolymer of a polyalkylene maleic anhydride polymer and an alkylamine monomer.

예를 들어, 상기 폴리머 리간드는 폴리이소부티렌무수말레인산 (poly(isobutylene-alt-maleic anhydride)-헥사데실아민 그라프트 코폴리머일 수 있다.For example, the polymer ligand may be a poly(isobutylene-alt-maleic anhydride)-hexadecylamine graft copolymer.

이때, 상기 폴리머 리간드가 둘 이상일 경우, 둘 이상의 폴리머 리간드(12, 22)는 동일하거나 상이할 수 있다.In this case, when there are two or more polymer ligands, the two or more polymer ligands 12 and 22 may be the same or different.

일 구현예에 따르면, 상기 양자 비드의 유체 역학적 직경(Hydrodynamic Diameter: HD)은 50 내지 1000 nm일 수 있다.According to one embodiment, a hydrodynamic diameter (HD) of the quantum bead may be 50 to 1000 nm.

이때, 상기 범위를 벗어나, 상기 양자 비드의 유체 역학적 직경이 50 nm 미만일 경우에는, 내부에 포함된 양자점의 개수가 적어 발광 세기가 약한 문제점이 있으며, 반면에 상기 양자 비드의 유체 역학적 직경이 1000 nm를 초과할 경우에는, 입자의 분산성이 떨어지는 문제점이 있다.At this time, out of the above range, when the hydrodynamic diameter of the quantum bead is less than 50 nm, there is a problem that the luminescence intensity is weak due to the small number of quantum dots included therein, whereas the hydrodynamic diameter of the quantum bead is 1000 nm When it exceeds, there is a problem in that the dispersibility of the particles is deteriorated.

예를 들어, 상기 양자 비드의 코어부(11, 21)를 이루는 양자점의 개수는 양자 비드의 크기에 따라 적절히 조절될 수 있고, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 50,000 이하일 수 있고, 예를 들어 50 내지 50,000일 수 있다. 예를 들어, 상기 양자점의 개수는 40,000 이하일 수 있고, 예를 들어 30,000 이하일 수 있고, 예를 들어, 20,000 이하일 수 있고, 예를 들어, 10,000 이하일 수 있고, 예를 들어, 5,000 이하일 수 있고, 예를 들어, 4,000 이하일 수 있고, 예를 들어, 3,000 이하일 수 있고, 예를 들어, 1500 이하일 수 있으며, 예를 들어 50 내지 1500일 수 있고, 예를 들어 50 내지 1450일 수 있고, 예를 들어 60 내지 1450일 수 있고, 예를 들어 60 내지 1400일 수 있고, 예를 들어 70 내지 1400일 수 있고, 예를 들어 70 내지 1350일 수 있고, 예를 들어 80 내지 1350일 수 있다.For example, the number of quantum dots constituting the core portions 11 and 21 of the quantum bead may be appropriately adjusted according to the size of the quantum bead, and is not particularly limited, but may be, for example, 50,000 or less, for example For example, it may be 50 to 50,000. For example, the number of quantum dots may be 40,000 or less, for example, 30,000 or less, for example, 20,000 or less, for example, 10,000 or less, for example, 5,000 or less, for example For example, it may be 4,000 or less, for example, 3,000 or less, for example, 1500 or less, for example 50 to 1500, for example 50 to 1450, for example 60 to 1450, for example, 60 to 1400, for example, 70 to 1400, for example, 70 to 1350, for example, 80 to 1350.

이때, 상기 범위를 벗어나, 상기 양자 비드의 코어부(11, 21)를 이루는 양자점의 개수가 1500을 초과할 경우에는, 인근에 위치한 양자점끼리의 형광 소광 (emission quenching) 현상이 발생할 수 있으며, 반면에 상기 양자점의 개수가 50 미만일 경우에는, 발광 세기가 약한 문제점이 있다.At this time, out of the above range, when the number of quantum dots constituting the core portions 11 and 21 of the quantum bead exceeds 1500, fluorescence quenching between quantum dots located nearby may occur, whereas When the number of the quantum dots is less than 50, there is a problem in that the light emission intensity is weak.

상기 양자 비드의 발광 파장은 450~700nm인 것이 바람직하지만, 이에 한정하는 것은 아니다. The emission wavelength of the quantum bead is preferably 450 to 700 nm, but is not limited thereto.

일 구현예에 따르면 상기 항체(13, 23)는 상기 폴리머 리간드 표면에 결합될 수 있다.According to one embodiment, the antibodies 13 and 23 may be bound to the surface of the polymer ligand.

양자 비드의 표면에 존재하는 폴리머 리간드의 친수성 부분(12, 22)의 기능기에 항체가 결합하는 바, 양자 비드와 항체의 상대적인 비율을 조절하여, 항체들의 결합 정도를 늘릴 수 있다.Since the antibody binds to the functional groups of the hydrophilic portions 12 and 22 of the polymer ligand present on the surface of the proton bead, the degree of binding of the antibodies may be increased by controlling the relative ratio of the proton bead to the antibody.

예를 들어, 상기 결합은 아마이드 결합일 수 있다.For example, the bond may be an amide bond.

여기서, 상기 항체(13, 23)는 당해 기술 분야에 공지된 용어로서 항원성 부위에 대하여 지시되는 특이적인 면역 글로블린이다. 상기 항체의 형태는 폴리클로날 항체, 모노클로날 항체 및 재조합 항체 모두를 포함하며, 모든 면역 글로불린 항체가 포함될 수 있을 뿐만 아니라 인간화 항체 등의 특수 항체를 포함할 수도 있다. 아울러, 상기 항체는 2개의 전체 길이의 경쇄 및 2개의 전체 길이의 중쇄를 가지는 완전한 형태뿐만 아니라 항체 분자의 기능적인 단편을 포함한다. 항체 분자의 기능적인 단편이란 적어도 항원 결합 기능을 보유하고 있는 단편을 의미하며 Fab, F(ab'), F(ab')2 및 Fv 등이 될 수 있다.Here, the antibodies 13 and 23 are specific immunoglobulins directed against an antigenic site as a term known in the art. The form of the antibody includes all of polyclonal antibodies, monoclonal antibodies, and recombinant antibodies, and may include all immunoglobulin antibodies as well as special antibodies such as humanized antibodies. In addition, the antibody includes functional fragments of antibody molecules as well as complete forms having two full-length light chains and two full-length heavy chains. A functional fragment of an antibody molecule means a fragment having at least an antigen-binding function, and may be Fab, F(ab'), F(ab')2 and Fv.

본 발명에 있어서, 상기 항체는 폴리머 리간드와 직접적으로 또는 링커를 이용하여 간접적으로 결합할 수 있는 한 특별히 제한되지 않고, 모든 종류의 항체를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 항체는 항체의 반응성 아미노기와 폴리머 리간드의 카르복실산기를 반응시켜서 아마이드 결합을 형성함으로써 상기 폴리머 리간드와 직접적으로 결합될 수 있는데, 항체의 구조에 따라 이러한 결합이 원활히 수행하지 못하게 될 수도 있다는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 펩타이드, 글루타르알데히드, 숙신산 무수화물 등의 링커를 사용하여 간접적으로 항체와 폴리머 리간드를 결합시킬 수 있으며, 이때 사용되는 링커는 항체와 폴리머 리간드 간의 결합을 매개할 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다.In the present invention, the antibody is not particularly limited as long as it can bind directly to a polymer ligand or indirectly using a linker, and any type of antibody may be used. For example, the antibody may be directly bound to the polymer ligand by reacting the reactive amino group of the antibody with the carboxylic acid group of the polymer ligand to form an amide bond. There is a problem that there may be. In order to solve this problem, an antibody and a polymer ligand can be indirectly linked using a linker such as peptide, glutaraldehyde, succinic anhydride, etc. as long as it is not particularly limited.

본 발명의 다른 측면에 따라, 상술한 양자점-폴리머 복합체를 이용한 진단용 키트가 제공된다. 이때, 상기 진단용 키트의 용도는 상술한 복합체에 포함되는 항체의 종류에 따라 제한 없이 달라질 수 있다.According to another aspect of the present invention, a diagnostic kit using the above-described quantum dot-polymer complex is provided. In this case, the use of the diagnostic kit may vary without limitation depending on the type of antibody included in the complex.

일 구현예에 따르면, 상기 진단용 키트는 체외에서 항원을 검출하는 것일 수 있다. 즉, 체외에서 소변, 혈액 등을 통해 간편하게 항원을 검출함으로써 진단의 속도를 높이고 더욱 용이한 진단을 가능하게 하며, 동시에 다수의 분석 시료에 대한 진단도 가능하다.According to one embodiment, the diagnostic kit may detect an antigen in vitro. That is, by simply detecting an antigen through urine, blood, etc. outside the body, the speed of diagnosis is increased and diagnosis is made easier, and at the same time, it is possible to diagnose a number of samples to be analyzed.

예를 들어, 상기 진단용 키트는 항원-항체 시스템 변경에 따라서, 모든 체외 진단 키트에 적용될 수 있다.For example, the diagnostic kit may be applied to all in vitro diagnostic kits according to changes in the antigen-antibody system.

예를 들어, 상기 진단용 키트는 항원-항체 시스템 적용이 가능한 항원이라면 특별히 한정되는 것은 아니지만, HCG 호르몬을 검출하여 임신 가능성을 진단하는 것일 수 있고, 예를 들어, 상기 진단용 키트는 말라리아 항원을 검출하는 것일 수 있다. 그러나, 상기와 같은 용도에 한정되는 것이 아니며, 전술한 바와 같이 필요에 따라 복합체에 포함되는 항체를 조절함으로써, 진단 가능한 질병을 달리할 수 있다.For example, the diagnostic kit is not particularly limited as long as it is an antigen to which the antigen-antibody system can be applied, but may be for diagnosing pregnancy potential by detecting HCG hormone. it could be However, it is not limited to the above uses, and as described above, by regulating the antibody included in the complex as necessary, a diagnosable disease can be changed.

일 구현예에 따르면, 상기 진단용 키트는 LFA(Lateral Flow Assay) 시스템을 이용하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the diagnostic kit may use a LFA (Lateral Flow Assay) system.

이때, 상기 LFA 시스템에서 상기 양자점-폴리머 복합체는 표지 물질로 작용할 수 있다.In this case, in the LFA system, the quantum dot-polymer complex may act as a labeling material.

일 구현예에 따르면, 상기 진단용 키트는 효소결합면역흡착검사(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay)를 이용할 수 있다.According to one embodiment, the diagnostic kit may use an enzyme-linked immunosorbent assay.

이하의 합성예 및 평가예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 합성예는 본 발명을 예시하기 위한 것이지 이들만으로 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail through the following synthesis examples and evaluation examples. However, the synthesis examples are for illustrating the present invention and do not limit the scope of the present invention only to these.

합성예 1(small sized brush type QBs의 합성)Synthesis Example 1 (Synthesis of small sized brush type QBs)

CdSe@CdZnS (CdSe 코어에 CdZnS 쉘이 코팅된 형태의 양자점) (0.6 mg)과 폴리스티렌-폴리아크릴산 블록 코폴리머 (2.2 mg)(폴리머 리간드)를 테트라하이드로퓨렌(tetrahydrofuran)에 분산시킨 뒤 교반한 상태에서 물을 첨가해준 뒤 이를 정제하여, 양자 비드를 제조하였다. 이때, 상기 양자 비드의 HD는 약 120 nm이었다.CdSe@CdZnS (quantum dots with CdSe core coated with CdZnS shell) (0.6 mg) and polystyrene-polyacrylic acid block copolymer (2.2 mg) (polymer ligand) were dispersed in tetrahydrofuran and stirred After the addition of water in the purified, proton beads were prepared. At this time, the HD of the quantum bead was about 120 nm.

상기 양자 비드의 TEM 이미지를 도 4a 및 4d에 나타내었고, 양자 비드의 HD 값, 표면 제타 전위 및 PL 발광 피크를 측정하여 각각 도 4g, 4h 및 4i에 나타내었다. The TEM images of the quantum beads are shown in FIGS. 4A and 4D, and the HD values, surface zeta potential, and PL emission peaks of the quantum beads were measured and shown in FIGS. 4G, 4H and 4I, respectively.

합성예 2(middle sized brush type QBs의 합성)Synthesis Example 2 (Synthesis of middle sized brush type QBs)

CdSe@CdZnS (양자점) (0.9 mg)과 폴리스티렌-폴리아크릴산 블록 코폴리머 (3.3 mg)(폴리머 리간드)를 테트라하이드로퓨렌(tetrahydrofuran)에 분산시킨 뒤 교반한 상태에서 물을 첨가해준 뒤 이를 정제하여, 양자 비드를 제조하였다. 이때, 상기 양자 비드의 HD는 약 210 nm이었다.CdSe@CdZnS (quantum dots) (0.9 mg) and polystyrene-polyacrylic acid block copolymer (3.3 mg) (polymer ligand) were dispersed in tetrahydrofuran, stirred, and water was added thereto, followed by purification. Quantum beads were prepared. At this time, the HD of the quantum bead was about 210 nm.

상기 양자 비드의 TEM 이미지를 도 4b 및 4e에 나타내었고, 양자 비드의 HD 값, 표면 제타 전위 및 PL 발광 피크를 측정하여 각각 도 4g, 4h 및 4i에 나타내었다.The TEM images of the quantum beads are shown in FIGS. 4b and 4e, and the HD values, surface zeta potential, and PL emission peaks of the quantum beads were measured and shown in FIGS. 4g, 4h and 4i, respectively.

합성예 3(large sized brush type QBs의 합성)Synthesis Example 3 (Synthesis of large sized brush type QBs)

CdSe@CdZnS (양자점) (1.8 mg)과 폴리스티렌-폴리아크릴산 블록 코폴리머 (6.6 mg)(폴리머 리간드)를 테트라하이드로퓨렌(tetrahydrofuran)에 분산시킨 뒤 교반한 상태에서 물을 첨가해준 뒤 이를 정제하여, 양자 비드를 제조하였다. 이때, 상기 양자 비드의 HD는 약 290 nm이었다.CdSe@CdZnS (quantum dots) (1.8 mg) and polystyrene-polyacrylic acid block copolymer (6.6 mg) (polymer ligand) were dispersed in tetrahydrofuran, stirred, and water was added thereto, followed by purification. Quantum beads were prepared. At this time, the HD of the quantum bead was about 290 nm.

상기 양자 비드의 TEM 이미지를 도 4c 및 4f에 나타내었고, 양자 비드의 HD 값, 표면 제타 전위 및 PL 발광 피크를 측정하여 각각 도 4g, 4h 및 4i에 나타내었다.The TEM images of the quantum beads are shown in FIGS. 4c and 4f, and the HD values, surface zeta potential, and PL emission peaks of the quantum beads were measured and shown in FIGS. 4g, 4h and 4i, respectively.

합성예 4(large sized needle type QBs의 합성)Synthesis Example 4 (Synthesis of large sized needle type QBs)

CdSe@CdZnS (양자점) (0.5 mg)과 폴리아이소부티렌무수말레인산 (poly(isobutylene-alt-maleic anhydride)-헥사데실아민 (hexadecylamine) 랜덤코폴리머(1.6 mg)(폴리머 리간드)를 테트라하이드로퓨렌(tetrahydrofuran)에 분산시킨 뒤 교반시키는 상태에서 물을 첨가해준 뒤 이를 정제하여, 양자 비드를 제조하였다. 이때, 상기 양자 비드의 HD는 약 300 nm이었다.CdSe@CdZnS (quantum dots) (0.5 mg) and poly(isobutylene-alt-maleic anhydride)-hexadecylamine random copolymer (1.6 mg) (polymer ligand) were mixed with tetrahydrofurene ( After dispersion in tetrahydrofuran), water was added under stirring, and then purified to prepare quantum beads, in which case, the HD of the quantum beads was about 300 nm.

상기 양자 비드의 TEM 이미지를 도 4j 및 4k에 나타내었다.TEM images of the quantum beads are shown in FIGS. 4j and 4k.

제조예 1(양자점-폴리머 복합체의 합성)Preparation Example 1 (Quantum Dot-Polymer Composite Synthesis)

합성예 1에서 합성된 양자 비드(0.1 mg)와 에틸다이메틸아미노프로필카르보디아마이드(1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide) (13.32 ug), 하이드록시설포석시이미드(N-hydroxysulfosuccimide) (30.18 ug)를 pH 6 모르폴리노에탄설폰산(2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid) 완충용액에 분산시켜 활성화하였다. 이후, 원심분리기로 양자 비드만 가라앉힌 다음, 인산완충생리식염수(phosphate buffered saline)에 재분산시킨 뒤, 안티-베타 hCG 항체 (anti-Beta Human chorionic gonadotropin) (25 ug)을 첨가하여, 양자점-폴리머 복합체를 제조하였다. Quantum beads (0.1 mg) synthesized in Synthesis Example 1, ethyldimethylaminopropylcarbodiamide (1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide) (13.32 ug), hydroxysulfosuccimide (N-hydroxysulfosuccimide) ) (30.18 ug) was dispersed in pH 6 morpholinoethanesulfonic acid (2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid) buffer for activation. After that, only the proton beads are submerged with a centrifuge, and then redispersed in phosphate buffered saline, and then, anti-beta hCG antibody (anti-Beta Human chorionic gonadotropin) (25 ug) is added, and quantum dots- A polymer composite was prepared.

제조예 2 내지 4(양자점-폴리머 복합체의 합성)Preparation Examples 2 to 4 (quantum dots-synthesis of polymer composite)

합성예 1에서 합성된 양자 비드 대신 각각 합성예 2 내지 4에서 합성된 양자 비드를 사용한 것을 제외하고는, 제조예 1과는 동일한 벙법으로 양자점-폴리머 복합체를 제조하였다.A quantum dot-polymer composite was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the quantum beads synthesized in Synthesis Examples 2 to 4 were used instead of the quantum beads synthesized in Synthesis Example 1.

평가예 1(크기 측정)Evaluation Example 1 (Measurement of Size)

합성예 1 내지 4에 따른 양자 비드 및 이를 합성할 때 사용한 양자점에 대해 TEM 분석을 통한 평균 입경, 동적 레이저 산란(DLS) 분석을 통한 평균 입경, 제타 전위, PL 발광 피크 범위, 광 발광 양자수율(PLQY), 양자점-폴리머 복합체 당 양자점 개수를 분석하여, 하기 표 1에 나타내었다.For the quantum beads according to Synthesis Examples 1 to 4 and the quantum dots used for synthesizing them, average particle diameter through TEM analysis, average particle diameter through dynamic laser scattering (DLS) analysis, zeta potential, PL emission peak range, photoluminescence quantum yield ( PLQY), quantum dots-the number of quantum dots per polymer composite was analyzed, and is shown in Table 1 below.

샘플Sample TEM
(nm)
TEM
(nm)
DLS
(nm)
DLS
(nm)
ζ-potential
(mV)
ζ-potential
(mV)
PL 발광
(nm)
PL luminescence
(nm)
PLQY(%)PLQY(%) 양자점 개수number of quantum dots
양자점quantum dots 8.037±0.6668.037±0.666 -- -- 613.1613.1 84.384.3 -- 합성예 1Synthesis Example 1 91.0 ±5.891.0 ±5.8 124.7124.7 -37.9-37.9 614.3614.3 39.1839.18 8080 합성예 2Synthesis Example 2 139.1 ±12.0139.1 ±12.0 212.6212.6 -27.1-27.1 614.3614.3 41.1141.11 344344 합성예 3Synthesis Example 3 217.8 ±15.6217.8 ±15.6 289.2289.2 -25.9-25.9 614.4614.4 59.5259.52 1,3261,326 합성예 4Synthesis Example 4 269.7 ±25.9269.7 ±25.9 300.2300.2 -33.5-33.5 614.0614.0 60.7460.74 1,2621,262

상기 표 1을 참조하면, 크기가 큰 양자 비드의 경우 내부에 포함된 양자점의 개수가 증가함을 알 수 있다. 또한, PLQY가 훨씬 우수함을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that in the case of a large-sized quantum bead, the number of quantum dots included therein increases. Also, it can be seen that PLQY is much better.

평가예 2(LFA 테스트)Evaluation Example 2 (LFA test)

제조예 1 내지 4에 따른 양자점-폴리머 복합체를 이용하여, HCG 호르몬에 대한 LFA 테스트를 시행한 결과를 도 5a 내지 5d에 나타내었다.The results of the LFA test for the HCG hormone using the quantum dot-polymer complexes according to Preparation Examples 1 to 4 are shown in FIGS. 5A to 5D .

도 5a 내지 5d에서 좌측에서 우측으로 갈수록, HCG 호르몬 농도가 더 낮아진다.From left to right in FIGS. 5A-5D , the HCG hormone concentration becomes lower.

도 5a 내지 5d에서 *로 표시된 부분은 검출 한계 지점 (Limit of detection) 을 나타내며, 육안으로 확인하기는 어려운 수준의 시료 농도를 의미한다.A portion marked with * in FIGS. 5A to 5D indicates a limit of detection and means a sample concentration at a level that is difficult to confirm with the naked eye.

도 5a 내지 5d를 참조하면, 브러시 타입의 폴리머 리간드를 가지면서도, 크기가 큰 양자점-폴리머 복합체(도 5c)가 보다 높은 진단 감도를 가짐을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 5A to 5D , it can be seen that the quantum dot-polymer composite ( FIG. 5C ) having a brush-type polymer ligand and having a large size has higher diagnostic sensitivity.

특히, 침 형태의 폴리머 리간드를 가지는 경우(도 5d)에 비해, 브러시 타입의 폴리머 리간드를 사용할 경우, 양자점-폴리머 복합체의 크기가 더 작더라도, 진단 감도가 더 좋거나(도 5b) 비슷한 수준(도 5a)임을 확인할 수 있다.In particular, compared with the needle-type polymer ligand (FIG. 5d), when the brush-type polymer ligand is used, even if the size of the quantum dot-polymer complex is smaller, the diagnostic sensitivity is better (Figure 5b) or a similar level ( 5a) can be confirmed.

평가예 3(LFA 테스트)Evaluation Example 3 (LFA Test)

제조예 3 내지 4에 따른 양자점-폴리머 복합체를 이용하여, HCG 호르몬 농도 변화에 따른 LFA 결과를 측정하여, 도 6a 내지 6d에 나타내었다.Using the quantum dot-polymer complex according to Preparation Examples 3 to 4, the LFA results according to the change in HCG hormone concentration were measured, and are shown in FIGS. 6a to 6d.

구체적으로, 항원 농도가 50 pg/mL 내지 30 ng/mL 범위에서의 LFA 결과를 각각 도 6a(제조예 3) 및 도 6b(제조예 4)에 나타내었으며, 항원 농도가 50 pg/mL 내지 3 ng/mL 범위에서의 LFA 결과를 도 6c(제조예 3)에 나타내었으며, 항원 농도가 100 pg/mL 내지 3 ng/mL 범위에서의 LFA 결과를 도 6c(제조예 4)에 나타내었다.Specifically, LFA results at an antigen concentration in the range of 50 pg/mL to 30 ng/mL are shown in FIGS. 6A (Preparation Example 3) and 6B (Preparation Example 4), respectively, and the antigen concentration is 50 pg/mL to 3 The LFA results in the ng/mL range are shown in FIG. 6c (Preparation Example 3), and the LFA results in the antigen concentration range of 100 pg/mL to 3 ng/mL are shown in FIG. 6c (Preparation Example 4).

도 6a 내지 6d를 참조하면, 동일한 농도의 HCG를 사용할 경우, 브러시 타입의 폴리머 리간드를 포함한 복합체의 진단 감도가 훨씬 우수함을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 6A to 6D , it can be seen that when the same concentration of HCG is used, the diagnostic sensitivity of the complex including the brush-type polymer ligand is much superior.

평가예 4(항체 결합력 테스트)Evaluation Example 4 (antibody binding force test)

합성예 3 및 4에 따른 양자 비드를 이용하여, 항체 함량 변화에 따른 항체 결합 효율(7a, 7b) 및 제조예 3 및 4에서 제조된 양자점-폴리머 복합체의 HD 값(7c, 7d)을 측정하여, 도 7a 내지 7d에 나타내었다.Using the quantum beads according to Synthesis Examples 3 and 4, the antibody binding efficiency (7a, 7b) according to the change in the antibody content and the quantum dot-polymer complexes prepared in Preparation Examples 3 and 4 HD values (7c, 7d) were measured. , are shown in FIGS. 7A to 7D.

도 7a 및 7b를 참조하면, 브러시 형태와 침 형태 모두 항체의 첨가량에 관계 없이 항체 결합 효율이 ~95% 이상으로 우수함을 알 수 있다. 빨간색 점선으로 표시된 부분은 양자 비드 표면에 단일층으로 결합 가능한 항체의 양이다.Referring to FIGS. 7A and 7B , it can be seen that the antibody binding efficiency is excellent at ~95% or more regardless of the amount of antibody added in both the brush form and the needle form. The portion indicated by the red dotted line is the amount of antibody capable of binding to the quantum bead surface as a monolayer.

도 7c 및 7d를 참조하면, 브러시 형태의 폴리머 리간드를 포함한 양자점 폴리머 복합체의 경우 유체역학적 반경이 항체의 첨가량이 증가함과 관계없이 일정한 값을 가지나, 침 형태의 폴리머 리간드를 포함한 양자점 폴리머 복합체의 경우 지속적으로 증가함을 알 수 있다. 이는 브러시 형태의 폴리머 리간드의 경우 리간드 자체의 부피가 크고 기능기가 많이 존재하기 때문에 결합된 항체가 리간드 사이 사이에 존재하여 유체역학적 반경의 증가가 최소화 되었기 때문이다. 파란색 점선으로 표시된 부분은 항체가 결합하기 전 양자 비드의 유체역학적 반경을 나타낸다.7c and 7d, in the case of the quantum dot polymer complex including the polymer ligand in the form of a brush, the hydrodynamic radius has a constant value regardless of the increase in the amount of antibody added, but in the case of the quantum dot polymer complex including the polymer ligand in the form of a needle It can be seen that it is continuously increasing. This is because, in the case of a brush-type polymer ligand, the volume of the ligand itself is large and there are many functional groups, so the bound antibody exists between the ligands, and the increase in the hydrodynamic radius is minimized. The blue dotted line indicates the hydrodynamic radius of the quantum bead before antibody binding.

평가예 5(pH 및 염 농도 안정성 테스트)Evaluation Example 5 (pH and salt concentration stability test)

합성예 3 및 4에 따른 양자 비드를 이용하여, pH 변화와 NaCl 농도 변화에 따른 안정성 평가 결과를 측정하여, 도 8a 내지 도 8d에 나타내었으며, pH 변화와 NaCl 농도 변화에 따른 HD값을 측정하여, 도 8e 내지 도 8h에 나타내었다.Using the quantum beads according to Synthesis Examples 3 and 4, the stability evaluation results according to the pH change and the NaCl concentration change were measured and shown in FIGS. 8a to 8d, and the HD value according to the pH change and NaCl concentration change was measured. , are shown in FIGS. 8E to 8H.

도 8a 내지 도 8d를 참조하면, 합성예 3에 따른 양자 비드는 pH나 NaCl 농도가 변하더라도 별도의 침전물이 발생하지 않은 반면, 합성예 4에 따른 양자 비드는 pH가 낮거나, NaCl 농도가 높아짐에 따라 침전물이 발생함을 확인할 수 있다.8A to 8D , the quantum beads according to Synthesis Example 3 did not generate a separate precipitate even when the pH or NaCl concentration was changed, whereas the quantum beads according to Synthesis Example 4 had a low pH or a high NaCl concentration. As a result, it can be confirmed that the precipitate is generated.

즉, 합성예 3에 따른 양자 비드는 분석 시료의 pH나 염 농도에 상관 없이 안정성이 유지될 수 있는 바, LFA 시스템에서의 표지 물질로 보다 유용할 수 있다.That is, the quantum beads according to Synthesis Example 3 may be more useful as a labeling material in the LFA system, since stability may be maintained regardless of the pH or salt concentration of the analyte sample.

한편, 도 8e 내지 8h를 참조하면, 합성예 3에 따른 양자 비드는 pH나 NaCl 농도가 변하더라도 HD 값 변화가 크지 않은 반면, 합성예 4에 따른 양자 비드는 pH가 낮거나, NaCl 농도가 높아짐에 따라 HD 값이 커짐을 확인할 수 있다.On the other hand, referring to FIGS. 8e to 8h , the quantum beads according to Synthesis Example 3 did not have a large HD value change even when the pH or NaCl concentration was changed, whereas the quantum beads according to Synthesis Example 4 had a low pH or a high NaCl concentration. It can be seen that the HD value increases accordingly.

즉, 합성예 3에 따른 양자 비드는 분석 시료의 pH나 염 농도에 상관 없이 HD 값을 유지할 수 있는 바, LFA 시스템에서의 표지 물질로 보다 유용할 수 있다.That is, the quantum beads according to Synthesis Example 3 can maintain the HD value regardless of the pH or salt concentration of the analyte sample, and thus can be more useful as a labeling material in the LFA system.

평가예 6(항원 항체 특이성 테스트)Evaluation Example 6 (Antigen Antibody Specificity Test)

합성예 3에 따른 양자 비드 및 항체로 HCG 호르몬 항체를 이용한 양자점-폴리머 복합체를 표지 물질로 적용한 LFA 시스템에서, 분석 물질 중 항원을 EPCAM, Tnl, CRP, HRP II, HCG 호르몬으로 달리하면서 측정한 결과를 도 9a 내지 9b에 나타내었다.In the LFA system in which the quantum dot-polymer complex using the HCG hormone antibody as the quantum bead and antibody according to Synthesis Example 3 was applied as a label, the antigen among the analytes was measured while different with EPCAM, Tnl, CRP, HRP II, and HCG hormone. is shown in Figures 9a to 9b.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, HCG 호르몬에 대해서만 테스트 라인에서 시그널이 발생하고, T/C 비율도 높음을 확인할 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 양자점-폴리머 복합체가 HCG 호르몬 검출을 위한 LFA 시스템에서 표지 물질로 적용 가능함을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 9A and 9B , it can be confirmed that a signal is generated in the test line only for the HCG hormone, and the T/C ratio is also high. Through this, it can be confirmed that the quantum dot-polymer complex of the present invention can be applied as a labeling material in the LFA system for HCG hormone detection.

또한, 도 9c 및 9d를 참조하면, 합성예 3에 따른 양자 비드는 양자점을 조절함으로써, 발광 파장을 조절하여 색을 변화시킬 수 있음을 알 수 있다.Also, referring to FIGS. 9C and 9D , it can be seen that the quantum bead according to Synthesis Example 3 can change the color by adjusting the emission wavelength by adjusting the quantum dots.

이를 통해, 본 발명의 양자점-폴리머 복합체를 다양한 질병을 하나의 LFA 진단키트로 검출해 낼 수 있는 멀티플랙싱 (multiplexing) 시스템에 적용할 수 있음을 확인할 수 있다.Through this, it can be confirmed that the quantum dot-polymer complex of the present invention can be applied to a multiplexing system that can detect various diseases with one LFA diagnostic kit.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and it is easily changed by a person skilled in the art from the embodiment of the present invention to equivalent It includes all changes to the extent recognized as such.

Claims (20)

하나 이상의 양자점(quantum dot) 및 하나 이상의 폴리머 리간드로 이루어진 3차원 자기 조립 구조(3D self-assembly structure)의 양자 비드(quantum bead); 및
하나 이상의 항체(antibody);를 포함하고,
상기 양자점은 카드뮴셀레나이드(CdSe), 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴텔로리움(CdTe), 징크텔로리움(ZnTe), 징크셀레나이드(ZnSe), 징크설파이드(ZnS), 징크옥사이드(ZnO), 징크나이트라이드 (ZnN), 리드설파이드(PbS), 인듐 인화물(InP), 인듐 비화물(InAs), 인듐나이트라이드(InN), 갈륨나이트라이드(GaN), 머큐리텔로리움(HgTe) 및 머큐리셀레나이드(HgSe); 및
카드뮴셀레나이드(CdSe), 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴텔로리움(CdTe), 징크텔로리움(ZnTe), 징크셀레나이드(ZnSe), 징크설파이드(ZnS), 징크옥사이드(ZnO), 징크나이트라이드 (ZnN), 리드설파이드(PbS), 인듐 인화물(InP), 인듐 비화물(InAs), 인듐나이트라이드(InN), 갈륨나이트라이드(GaN), 머큐리텔로리움(HgTe) 및 머큐리셀레나이드(HgSe) 중 하나 이상을 포함하는 코어(core)에, 카드뮴옥사이드(CdO), 카드뮴셀레나이드(CdSe), 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴텔로리움(CdTe), 징크텔로리움(ZnTe), 카드뮴징크설파이드(CdZnS), 징크설파이드(ZnS), 징크옥사이드(ZnO), 징크셀레나이드(ZnSe), 징크셀레늄설파이드(ZnSeS), 리드셀레늄설파이드(PbSeS), 인듐갈륨나이트라이드(InGaN), 인듐갈륨포스파이드(InGaP), 인듐징크포스파이드(InZnP), 카파셀레늄텔로루임(CuSeTe), 카파인듐셀레늄(CuInSe2), 카파인듐설파이드(CuInS2), 실버인듐설파이드(AgInS2), 및 틴텔로리움(SnTe) 중 하나 이상을 포함하는 쉘(shell)이 코팅된 코어-쉘; 중에서 선택된 하나 이상이고,
상기 폴리머 리간드는 친유성(hydrophobic) 부분과, 친수성(hydrophilic) 부분을 포함하고,
상기 폴리머 리간드의 친수성 부분은 브러시(brush) 형태이고,
상기 항체는 상기 폴리머 리간드에 결합되고,
상기 양자 비드의 유체 역학적 직경(Hydrodynamic Diameter: HD)은 50 내지 1000 nm인, 양자점-폴리머 복합체.
a quantum bead of a three-dimensional self-assembly structure comprising one or more quantum dots and one or more polymer ligands; and
one or more antibodies;
The quantum dots are cadmium selenide (CdSe), cadmium sulfide (CdS), cadmium telorium (CdTe), zinc telorium (ZnTe), zinc selenide (ZnSe), zinc sulfide (ZnS), zinc oxide (ZnO) , zinc nitride (ZnN), lead sulfide (PbS), indium phosphide (InP), indium arsenide (InAs), indium nitride (InN), gallium nitride (GaN), mercury telorium (HgTe) and mercury selenide (HgSe); and
Cadmium Selenide (CdSe), Cadmium Sulfide (CdS), Cadmium Tellurium (CdTe), Zinc Telorium (ZnTe), Zinc Selenide (ZnSe), Zinc Sulfide (ZnS), Zinc Oxide (ZnO), Zincite Ride (ZnN), lead sulfide (PbS), indium phosphide (InP), indium arsenide (InAs), indium nitride (InN), gallium nitride (GaN), mercury telorium (HgTe) and mercury selenide ( HgSe) on a core containing at least one of cadmium oxide (CdO), cadmium selenide (CdSe), cadmium sulfide (CdS), cadmium telorium (CdTe), zinc telorium (ZnTe), cadmium Zinc sulfide (CdZnS), zinc sulfide (ZnS), zinc oxide (ZnO), zinc selenide (ZnSe), zinc selenium sulfide (ZnSeS), lead selenium sulfide (PbSeS), indium gallium nitride (InGaN), indium gallium phosphorus Phosphide (InGaP), Indium Zinc Phosphide (InZnP), Capaselenium Tellurium (CuSeTe), Carpaindium Selenium (CuInSe2), Carpaindium Sulfide (CuInS2), Silver Indium Sulfide (AgInS2), and Tintellorium (SnTe) a core-shell coated with a shell comprising at least one of; at least one selected from
The polymer ligand comprises a hydrophobic moiety and a hydrophilic moiety,
The hydrophilic portion of the polymer ligand is in the form of a brush,
wherein the antibody is bound to the polymer ligand,
The hydrodynamic diameter of the quantum bead (Hydrodynamic Diameter: HD) is 50 to 1000 nm, quantum dots-polymer composite.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 양자점이 둘 이상일 경우, 둘 이상의 양자점은 동일하거나 상이한, 양자점-폴리머 복합체.
According to claim 1,
When there are two or more quantum dots, the two or more quantum dots are the same or different, quantum dots-polymer composite.
제1항에 있어서,
상기 폴리머 리간드는 랜덤 코폴리머(random copolymer), 블록 코폴리머(block copolymer), 그라프트 코폴리머(graft copolymer), 또는 이들의 조합 중에서 선택된, 양자점-폴리머 복합체.
According to claim 1,
The polymer ligand is a random copolymer (random copolymer), block copolymer (block copolymer), graft copolymer (graft copolymer), or a combination thereof selected from, quantum dots-polymer composite.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 폴리머 리간드의 친유성 부분은 상기 양자 비드의 중심 방향으로 배열되고, 상기 폴리머 리간드의 친수성 부분은 상기 양자 비드의 외부 방향으로 배열되는, 양자점-폴리머 복합체.
According to claim 1,
The lipophilic portion of the polymer ligand is arranged in the central direction of the quantum bead, and the hydrophilic portion of the polymer ligand is arranged in the outer direction of the quantum dot-polymer composite.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 폴리머 리간드는 말단부에 아민 그룹, 아미드 그룹, 하이드록시 그룹, 말레이미드 그룹, 티올 그룹, 및 카르복실산 그룹 중 하나 이상을 포함하는, 양자점-폴리머 복합체.
According to claim 1,
wherein the polymer ligand comprises at least one of an amine group, an amide group, a hydroxy group, a maleimide group, a thiol group, and a carboxylic acid group at a terminal end.
제1항에 있어서,
상기 폴리머 리간드는 폴리스티렌, 폴리올레핀, 폴리비닐아세탈, 폴리에스테르, 폴리케톤, 폴리에테르, 폴리비닐피리딘, 폴리카보네이트, 폴리다이엔, 폴리아크릴산, 폴리아마이드, 및 폴리이미드; 이들의 랜덤 코폴리머, 및 블록 코폴리머; 폴리무수말레인산 그룹을 포함하는 폴리머; 및 폴리무수말레인산 그룹과 알킬아민으로 이루어진 그라프트 코폴리머; 중에서 선택된 하나 이상인, 양자점-폴리머 복합체.
According to claim 1,
The polymer ligands include polystyrene, polyolefin, polyvinylacetal, polyester, polyketone, polyether, polyvinylpyridine, polycarbonate, polydiene, polyacrylic acid, polyamide, and polyimide; random copolymers thereof, and block copolymers; polymers containing polymaleic anhydride groups; and a graft copolymer consisting of a polymaleic anhydride group and an alkylamine; At least one selected from among, quantum dots-polymer composite.
제9항에 있어서,
상기 폴리무수말레인산 그룹을 포함하는 폴리머는 하기 화학식 1로 표시되고, 상기 폴리무수말레인산 그룹과 알킬아민으로 이루어진 그라프트 코폴리머는 하기 화학식 1A 또는 1B로 표시되는, 양자점-폴리머 복합체:
<화학식 1>
Figure 112019083039805-pat00007

<화학식 1A>
Figure 112019083039805-pat00008

<화학식 1B>
Figure 112019083039805-pat00009

화학식 1, 1A 및 1B 중,
L1 및 L2는 서로 독립적으로, C1-C20 알킬렌기; 및 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 니트로기, C1-C10 알킬기, C6-C20 아릴기, 및 C1-C10 알콕시기 중 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C20 알킬렌기 중에서 선택되고,
a1은 1 내지 5 중에서 선택된 정수이고,
a2는 0 내지 5 중에서 선택된 정수이고,
R2는 C1-C20 알킬기; 및 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 니트로기, C1-C10 알킬기, C6-C20 아릴기, 및 C1-C10 알콕시기 중 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C20 알킬기 중에서 선택되고,
n은 1 이상 1000 이하이다.
10. The method of claim 9,
The polymer including the polymaleic anhydride group is represented by the following Chemical Formula 1, and the graft copolymer consisting of the polymaleic anhydride group and the alkylamine is represented by the following Chemical Formula 1A or 1B, quantum dot-polymer composite:
<Formula 1>
Figure 112019083039805-pat00007

<Formula 1A>
Figure 112019083039805-pat00008

<Formula 1B>
Figure 112019083039805-pat00009

In Formulas 1, 1A and 1B,
L 1 and L 2 are each independently, a C 1 -C 20 alkylene group; and deuterium, -F, -Cl, -Br, -I, a cyano group, a nitro group, a C 1 -C 10 alkyl group, a C 6 -C 20 aryl group, and a C 1 -C 10 alkoxy group substituted with at least one selected from the group consisting of selected from C 1 -C 20 alkylene groups,
a1 is an integer selected from 1 to 5,
a2 is an integer selected from 0 to 5;
R 2 is a C 1 -C 20 alkyl group; and deuterium, -F, -Cl, -Br, -I, a cyano group, a nitro group, a C 1 -C 10 alkyl group, a C 6 -C 20 aryl group, and a C 1 -C 10 alkoxy group substituted with at least one selected from the group consisting of selected from C 1 -C 20 alkyl groups,
n is 1 or more and 1000 or less.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 결합은 아마이드 결합인, 양자점-폴리머 복합체.
According to claim 1,
The bond is an amide bond, quantum dots-polymer composite.
제1항, 제3항, 제4항, 제6항, 제8항 내지 제10항 및 제13항 중 어느 한 항에 따른 양자점-폴리머 복합체를 이용한 진단용 키트.A diagnostic kit using the quantum dot-polymer complex according to any one of claims 1, 3, 4, 6, 8 to 10, and 13. 제14항에 있어서,
상기 진단용 키트는 체외에서 항원을 검출하는 진단용 키트.
15. The method of claim 14,
The diagnostic kit is a diagnostic kit for detecting an antigen in vitro.
제14항에 있어서,
상기 진단용 키트는 HCG 호르몬을 검출하여 임신 가능성을 진단하는 진단용 키트.
15. The method of claim 14,
The diagnostic kit is a diagnostic kit for diagnosing fertility by detecting HCG hormone.
제14항에 있어서,
상기 진단용 키트는 말라리아 항원을 검출하는 진단용 키트.
15. The method of claim 14,
The diagnostic kit is a diagnostic kit for detecting a malaria antigen.
제14항에 있어서,
상기 진단용 키트는 LFA(Lateral Flow Assay) 시스템을 이용한 진단용 키트.
15. The method of claim 14,
The diagnostic kit is a diagnostic kit using a LFA (Lateral Flow Assay) system.
제18항에 있어서,
상기 LFA 시스템에서 상기 양자점-폴리머 복합체는 표지 물질로 작용하는, 진단용 키트.
19. The method of claim 18,
In the LFA system, the quantum dot-polymer complex acts as a labeling material, diagnostic kit.
제14항에 있어서,
상기 진단용 키트는 효소결합면역흡착검사(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay)를 이용한, 진단용 키트.
15. The method of claim 14,
The diagnostic kit is a diagnostic kit using an enzyme-linked immunosorbent assay.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120241646A1 (en) * 2011-03-21 2012-09-27 East China University Of Science And Technology Polymer-conjugated quantum dots and methods of making the same

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Nature Protocols, vol.6, pp.1546-1553 (2011) 1부.*
Polymer, vol.55, pp.1079-1096 (2014) 1부.*

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