KR102328745B1 - 멀티웰 전극 기반 바이오센서 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 멀티웰 전극 기반 바이오센서에 관한 것으로, 암페로메트리(amperometry)법을 이용하여, 임피던스 측정방법을 통한 종래의 바이오센서에 비하여 소형화 할 수 있고, 면역 측정방식을 접목시킴으로써 fg/ml 정도의 민감도를 발휘하여 혈중 내 극히 미세한 양으로 포함되어 있는 표적 단백질을 효과적으로 검출할 수 있다. 또한, 다수의 웰에 각기 다른 프로브를 포함하도록 하여 동시에 다양한 표적 단백질을 한번의 과정을 통해 검출할 수 있다.
Description
본 발명은 극미량의 표적 물질을 검출하는데 민감도가 개선된 멀티웰 전극 기반 바이오센서에 관한 것이다.
최근 미세 시료를 이용한 신약 개발을 위한 스크리닝 프로세스, 질병의 진단 등의 분야에서 바이오센서가 주목 받아 연구 개발이 활발하게 진행되고 있는 실정이다. 특히, 피, 소변, 침 등의 시료 용액 속에 존재하는 미세한 양의 표적 물질의 존재나 농도를 현장에서 빠르고 정확하게 측정하기 위한 소형 바이오센서의 개발이 많이 진행되고 있으며, 생체특이적인 결합, 면역 센서 또는 DNA 센서 등이 그 예로 존재한다.
단백질을 측정하기 위하여 종래에는 주로 ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay) 방법을 사용하는데, 이는 항체를 지지체에 고정화시키고, 상기 항체가 고정화된 표면에 항원 단백질이 혼합되어 있는 시료 용액을 일정한 시간 동안 반응시킨 후, 상기 항원 단백질이 결합된 표면 위에 항원 단백질과 선택적으로 결합하는 감지용 항체를 결합시킨 다음, 상기 감지용 항체에 효소를 결합시켜 효소가 발색 또는 형광 특성을 일으킬 수 있는 반응 물질을 첨가하여 발색 또는 형광 반응이 일어나도록 함으로써 미량의 항원 단백질을 정량하는 방법이다. ELISA 방법이 현재까지 효과적으로 미량 항원 단백질을 측정하는 방법으로 사용되고 있으나, 항원 단백질의 분석 범위가 적고, 한번에 하나의 단백질만 분석할 수 있기 때문에 많은 양의 시료(200ul)가 필요하고 pg/ml 수준의 농도에서는 정확한 측정이 어렵다는 단점이 존재한다.
이에, 최근 ELISA 원리를 이용하여 바이오센서 및 바이오칩에 적용하는 과정을 통해 간편하게 항원의 농도를 측정할 수 있는 방법들이 개발되고 있다. 그 예로, 표면 플라즈몬 공명(surface plasmon resonance, SPR), 미량 수정 저울, 전기 화학 센서 등으로 측정하는 연구 결과들이 존재한다. 이러한 방법은 시료 내 존재하는 극 미량의 표적 물질을 간편하게 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 종류의 항원을 동시에 검출할 수 있다는 장점이 존재한다. 하지만, 상기 방법은 ELISA 방법과 비교하여 민감도가 크게 개선되지 않은 결과를 나타내고 있어, 극미량의 표적 물질을 검출하는데 민감도가 개선된 바이오센서의 연구 개발이 필요한 실정이다.
아울러, 유해물질 흡입에 의한 폐손상과 이로부터 유발되는 심혈관 손상을 측정하기 위해 일반적으로 TNF-alpha, TGF-beta, IFN-gamma 등의 사이토카인을 측정하는데, 하지만 혈액 내에서 10 내지 400pg/ml의 극히 낮은 농도로 존재하여 센싱이 어려운 문제가 있어, 이러한 민감도가 개선된 바이오센서의 연구 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 일 목적은 멀티웰 바이오센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 바이오센서를 이용하여 시료 내 표적 물질을 검출하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에 따른 상기 바이오센서의 제조방법을 제공하는 것이다.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
시료를 수용하기 위한 1 내지 복수개의 웰(nanowell)이 형성되어 있는 전극; 상기 전극 상에 제1 프로브 및 상기 제1 프로브에 특이적으로 결합하는 연결자 단백질; 상기 제1 프로브에 결합하는 표적 물질에 특이적으로 결합하는 제2 프로브; 및 상기 제2 프로브에 특이적으로 결합하는 신호중개분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 바이오센서를 제공한다.
또한, 본 발명에서, 상기 전기화학적 바이오센서는 암페로메트리(amperometry)법에 의해 시료 내 타겟물질의 농도를 측정하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 전극에 결합되는 연결자 단백질은 상기 웰 내에 존재하도록 전극에 결합하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 제1 프로브는 웰의 바닥부에 노출된 전극에 고정된 연결자 단백질과 특이적으로 결합하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 전극은 자기조립 단분자막(Self-assembled monolayer; SAM)으로 개질된 것일 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 제2 프로브는 표지 단백질과 결합되고, 상기 신호중개분자는 과산화효소와 결합되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 신호중개분자는 제2 프로브의 표지 단백질과 결합되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 표지 단백질은 비오틴(Biotin), 칼모듈린(Calmodulin), FLAG, His, Myc, 및 SBP(streptavidin binding protein)로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 표적 물질은 단백질 또는 펩티드일 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예는, 전기화학적 바이오센서를 이용하여 시료내 표적 물질을 검출하는 방법으로서,
상기 전기화학적 바이오센서는, 시료를 수용하기 위한 1 내지 복수개의 웰이 형성되어 있는 전극, 상기 웰의 바닥부에 제공되는 제1 프로브, 및 상기 제1 프로브에 특이적으로 결합하는 연결자 단백질을 포함하고,
상기 방법은
a) 상기 전기화학적 바이오센서에 개체로부터 분리된 생물학적 시료를 넣고 반응시키는 단계;
b) 상기 웰에 표적물질을 타겟으로 하는 제2 프로브를 제공하여 반응시키는 단계;
c) 상기 웰에 제2 프로브를 표지하는 물질을 타겟하는 신호중개분자를 반응 시키는 단계; 및
d) 상기 c) 단계에서의 제2 프로브와 신호중개분자간의 반응은 전해질이 존재하는 상태에서, 산화 환원 반응으로 인해 발생되는 전류를 측정하는 단계;를 포함하는, 전기화학적 바이오센서를 이용하여 시료내 표적물질을 검출하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서 상기 d) 단계의 전해질은 TMB(3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine), ECL(Enhanced chemiluminescence) 및 하이드로퀴논(Hydroquinone) 중 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 바이오센서는 암페로메트리(amperometry)법을 이용하여, 임피던스 측정방법을 통한 종래의 바이오센서에 비하여 소형화 할 수 있고, 면역 측정방식을 접목시킴으로써 fg/ml 정도의 민감도를 발휘하여 혈중 내 극히 미세한 양으로 포함되어 있는 표적 단백질을 매우 효과적으로 검출할 수 있다.
또한, 다수의 웰에 각기 다른 프로브를 포함하도록 하여 동시에 다양한 표적 단백질을 한번의 과정을 통해 검출 할 수 있다.
아울러, 특정 전압을 걸고 전류를 측정하는 산화환원 방법을 이용하므로 분석시간이 5초 이내로 매우 짧다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서의 나노 사이즈의 직경을 갖는 웰의 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서의 모식도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서의 모식도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서 제작 및 검출 과정을 나타낸것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서 및 ELISA를 이용한 MCP-1 단백질의 측정 그래프를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노웰 바이오센서 및 평면의 전극을 이용한 TGF-beta의 양을 측정한 그래프를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노웰 바이오센서(TGF-beta)를 이용하여 다양한 단백질 1ng/ml 당 발생되는 전류를 측정한 그래프를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노웰 바이오센서(IL-6)를 이용하여 다양한 단백질 1ng/ml 당 발생되는 전류를 측정한 그래프를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노웰 바이오센서(MCP-1)를 이용하여 다양한 단백질 1ng/ml 당 발생되는 전류를 측정한 그래프를 나타낸 것이다.
도 10은 total immunoglobulin E(IgE)를 마커로 PBS buffer에서 농도별로 크로노암페로메트리(chronoamperometry)를 수행한 그래프를 나타낸 것이다.
도 11은 toal IgE 농도에 따른 전류값을 계산하여 작성된, pg 내지 ng 범위에서 지수 곡선을 나타내는 calibration curve를 나타낸 것이다.
도 12는 대조군(미처리군) 마우스에 대해 시간에 따른 IgE 수준을 본 발명의 바이오센서를 이용하여 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 13은 OVA(Ovalbumin)을 감작시키고 이를 흡입시켜 천식 및 기도 염증을 유발한 실험군에서 사이토카인 IL-4의 변화를 본 발명의 바이오센서를 이용하여 이틀 간격으로 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 14는 OVA을 감작시키고 이를 흡입시켜 천식 및 기도 염증을 유발한 실험군에서 사이토카인 IgE의 변화를 본 발명의 바이오센서를 이용하여 이틀 간격으로 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서의 모식도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서의 모식도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서 제작 및 검출 과정을 나타낸것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서 및 ELISA를 이용한 MCP-1 단백질의 측정 그래프를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노웰 바이오센서 및 평면의 전극을 이용한 TGF-beta의 양을 측정한 그래프를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노웰 바이오센서(TGF-beta)를 이용하여 다양한 단백질 1ng/ml 당 발생되는 전류를 측정한 그래프를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노웰 바이오센서(IL-6)를 이용하여 다양한 단백질 1ng/ml 당 발생되는 전류를 측정한 그래프를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노웰 바이오센서(MCP-1)를 이용하여 다양한 단백질 1ng/ml 당 발생되는 전류를 측정한 그래프를 나타낸 것이다.
도 10은 total immunoglobulin E(IgE)를 마커로 PBS buffer에서 농도별로 크로노암페로메트리(chronoamperometry)를 수행한 그래프를 나타낸 것이다.
도 11은 toal IgE 농도에 따른 전류값을 계산하여 작성된, pg 내지 ng 범위에서 지수 곡선을 나타내는 calibration curve를 나타낸 것이다.
도 12는 대조군(미처리군) 마우스에 대해 시간에 따른 IgE 수준을 본 발명의 바이오센서를 이용하여 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 13은 OVA(Ovalbumin)을 감작시키고 이를 흡입시켜 천식 및 기도 염증을 유발한 실험군에서 사이토카인 IL-4의 변화를 본 발명의 바이오센서를 이용하여 이틀 간격으로 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 14는 OVA을 감작시키고 이를 흡입시켜 천식 및 기도 염증을 유발한 실험군에서 사이토카인 IgE의 변화를 본 발명의 바이오센서를 이용하여 이틀 간격으로 측정한 결과를 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명자들은 기존의 ELISA 방식에 있어 시료 내 포함되어 있는 극 미량의 표적 물질을 검출함에 있어 보다 민감도(sensitivity)가 높은 바이오센서를 개발하고자 노력한 결과, 직경이 마이크로 또는 나노 사이즈의 원통 형태에 해당하는 웰이 형성되어 있는 전극을 가지는 바이오 센서가 표지 단백질이 결합된 제2 프로브 및 제2 프로브에 특이적으로 결합할 수 있는 신호중개분자를 포함하는 경우 시료 내 표적 물질의 측정 민감도를 현저하게 높일 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명에 있어서, 일 구현예로써, 바이오센서는 아래와 같은 그림 1에서의 제조과정을 통해 얻어지는 나노웰 어레이 전극을 가진 바이오센서 일 수 있다. 일 예시로, 나노웰은 현재 알려져 있는 다양한 나노웰 형성방법을 적용할 수 있으며, 예컨대, 실리콘웨이퍼 기반에 나노웰 구조체를 패터닝하는 기술 등이 적용될 수 있다.
[그림 1]
본 발명은, 시료를 수용하기 위한 1 내지 복수개의 웰(nanowell)이 형성되어 있는 전극; 상기 전극 상에 제공되는 제1 프로브 및 상기 제1 프로브에 특이적으로 결합하는 연결자 단백질; 상기 제1 프로브에 결합하는 표적 물질에 특이적으로 결합하는 제2 프로브; 및 상기 제2 프로브에 특이적으로 결합하는 신호중개분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 바이오센서에 관한 것이다. 이하, 본 발명에 따른 바이오센서의 각 구성을 도면을 기준으로 자세히 설명한다.
시료를 수용하기 위한 1 내지 복수개의 웰을 포함하는 전극(100):
전극 배선으로, 표적 물질을 검출하기 위하여 시료 내 발생되는 전자를 검출하는 구성에 해당한다.
본 발명에서, 상기 전극은 Cu, Ni, Fe, Pt 및 Au 중 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 Au일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2에 나타난 바와 같이, 또한, 본 발명에서 상기 전극의 표면은 제1 프로브 및 연결자 단백질의 결합을 용이하게 하기 위하여 표면이 개질된 것(200)일 수 있다. 구체적으로, 상기 표면의 개질은 자기조립 단분자막(Self-assembled monolayer; SAM)으로 개질된 것일 수 있다. 상기 자기조립 단분자막으로 전극의 표면을 개질하는 경우에는 제1 프로브(400) 및 연결자 단백질(300)의 공유결합을 안정적으로 유도함으로써 안정성, 재현성 및 민감도가 현저하게 높일 수 있다.
또한, 도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에서 상기 1 내지 복수개의 웰은 마이크로 내지는 나노 사이즈의 직경을 갖는 웰 구조체로, 원통형 웰일 수 있다. 이와 같이, 마이크로 내지는 나노 사이즈의 직경을 갖는 경우에는 목적하는 개체로부터 분리된 또는 그 외의 방법으로 얻어지는 생물학적 시료 내 포함되어 있는 표적 물질 이외의 알부민(Albumin)과 같은 거대 분자 단백질 등을 여과하는 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 원통형 웰의 형태를 갖는 경우에는 그렇지 않은 경우에 비하여 하기 식 1에 의할 때 전자 전달의 확산을 극대화 하여, 극 미량의 시료를 효율적으로 검출할 수 있다.
[식 1]
바람직하게 상기 웰의 사이즈는, 50 내지 500nm의 직경일 수 있고, 200 내지 500 nm의 직경일 수 있고, 예를 들어, 300 내지 400 nm의 직경일 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다. 상기 원통형 웰 직경이 50nm 직경 미만인 경우는, 항체가 웰 안에 고정되기 힘들고, 직경이 200 nm 미만인 경우에는 내부에 측정을 위한 전자 전달의 확산이 극대화 될 수 없고, 500 nm 초과인 경우에는 표적 물질 이외의 불필요한 단백질을 충분히 걸러내지 못할 수 있다.
제1 프로브 및 연결자 단백질:
연결자 단백질은 목적하는 시료 내 존재하는 표적 물질(500)을 최초로 포획하는 제1 프로브(400)와 전극간의 결합을 용이하게 하도록 하는 구성에 해당한다.
본 발명에서, 상기 제1 프로브(400)는 시료 내 존재하는 표적 물질에 특이적으로 결합할 수 있는 분자는 모두 포함될 수 있고, 구체적으로 표적 물질에 특이적으로 결합하는 항체, 단백질, 기타 생분자 등 일 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다.
또한, 본 발명에서 상기 연결자 단백질(300)은 항체, 단백질 등의 제1 프로브를 고정화 할 수 있는 것이라면 모두 포함될 수 있고, 구체적으로 단백질 A, 단백질 G 또는 스트렙타비딘(Streptavidin) 등 일 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다. 이와 같이, 제1 프로브가 전극에 직접 결합되지 않고, 연결자 단백질에 결합되는 경우 제1 프로브와 전극간의 고정 효율을 현저하게 증가시키고, 비 특이적 반응을 낮출 수 있다.
단, 본 발명에서 상기 "표적 물질(500)"은 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료 내 포함되어 있는 측정을 위한 펩티드 또는 단백질일 수 있다.
본 발명에서, 상기 "펩티드"는 폴리펩티드를 포함하며, 펩티드, 폴리펩티드, 단백질이라는 용어는 아미노산 잔기의 중합체를 의미한다. 하나 이상의 아미노산 잔기와 같은 자연 발생적인 아미노산 뿐만 아니라, 자연 발생 아미노산의 중합체가 인공 화학적으로 합성된 아날로그 일 때도 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 목적상 상기 표적 물질은 시료 내 극미량 포함되어 있는 단백질인 사이토카인 단백질일 수 있고, 바람직하게는 상기 사이토카인 단백질은 인터루킨(Interluekin), TGF-알파(alpha), TGF-베타(beta), 인터루킨-4, 인터루킨-6, MCP-1, 인터루킨-1-베타(beta), 인터루킨-17 및 IFN-감마(gamma) 등일 수 있다.
도 3에서 보는 바와 같이 본 발명의 일 실시예는, 상기 제1 프로브에 의해 포획되는 표적 물질에 특이적으로 결합하는 제2 프로브 및 제2 프로브에 특이적으로 결합하는 신호 중개분자를 더 포함하는 바이오센서에 관한 것일 수 있다.
제2 프로브:
제1 프로브에 의해 포획되는 표적 물질에 특이적으로 결합하는 구성에 해당한다.
본 발명에서 상기 제2 프로브(601)는 표적 물질(500)에 특이적으로 결합할 수 있는 분자는 모두 포함될 수 있고, 구체적으로 단백질, 항체 등 일 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다. 또한, 본 발명에서 상기 제2 프로브는 표지 단백질(602)이 결합된 것일 수 있다.
본 발명에서, 상기 표지 단백질은 비오틴(Biotin), 칼모듈린(Calmodulin), FLAG, His, Myc, 및 SBP(streptavidin binding protein)로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것일 수 있고, 바람직하게는 비오틴일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
신호중개분자:
제2 프로브에 특이적으로 결합하여 산화 환원 반응을 일으켜 전류를 발생시킴으로써 표적 물질의 존재 여부를 확인하게 하는 구성에 해당한다.
본 발명에서, 상기 신호중개분자(700)는 제2 프로브에 직접 결합하거나, 제2 프로브의 표지 단백질에 특이적으로 결합하는 단백질(701)에, 산화 환원 반응을 통하여 전류를 발생시킬 수 있는 물질이 결합된 물질(702)은 모두 포함될 수 있다. 바람직하게는 상기 표지 단백질이 비오틴인 경우, 비오틴 한 분자에 1개의 분자가 결합할 수 있는 스트렙타비딘에 과산화 효소(horseradish peroxidase)가 결합된 물질일 수 있다. 이와 같이, 비오틴과 1:1로 결합할 수 있는 스트렙타비딘(Streptavidin)에 과산화효소가 결합된 신호중개분자를 포함하는 경우 표적 물질에 결합되어 있는 제2 프로브에 특이적으로 결합함으로써 표적 물질에 대한 정량적 측정에 민감도 및 정확도를 현저하게 높일 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에서는,
전기화학적 바이오센서를 이용하여 시료내 표적 물질을 검출하는 방법으로서, 상기 전기화학적 바이오센서는, 기판 상에, 시료를 수용하기 위한 1 내지 복수개의 웰이 형성되어 있는 전극, 상기 웰의 바닥부에 제공되는 제1 프로브, 및 상기 제1 프로브에 특이적으로 결합하는 연결자 단백질을 포함하고, 상기 방법은
a) 상기 전기화학적 바이오센서에 개체로부터 분리된 생물학적 시료를 넣고 반응시키는 단계; b) 상기 웰에 표적물질을 타겟으로 하는 제2 프로브를 제공하여 반응시키는 단계; c) 상기 웰에 제2 프로브에 결합된 표지 물질을 타겟하는 신호중개분자를 반응 시키는 단계; 및 d) 상기 c) 단계에서의 제2 프로브와 신호중개분자간의 반응은 전해질이 존재하는 상태에서, 산화 환원 반응으로 인해 발생되는 전류를 측정하는 단계;를 포함하는, 전기화학적 바이오센서를 이용하여 시료내 표적물질을 검출하는 방법을 제공한다.
본 발명에서 상기 "표적 물질"은 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료 내 포함되어 있는 측정을 위한 단백질 또는 펩티드일 수 있다. 본 발명의 목적상 상기 표적 물질은 시료 내 극 미량 포함되어 있는 단백질인 사이토카인 단백질일 수 있고, 바람직하게는 상기 사이토카인 단백질은 인터루킨(Interluekin), TGF-알파(alpha), TGF-베타(beta), 인터루킨-4, 인터루킨-6, MCP-1, 인터루킨-1-베타(beta), 인터루킨-17 및 IFN-감마(gamma) 등일 수 있다.
본 발명의 상기 "목적하는 개체"란, 시료 내 표적 물질의 존재 또는 정량적 수치를 측정하기 위한 개체를 의미한다. 또한, 본 발명에서 상기 개체로부터 얻어진 "생물학적 시료"란, 본 발명에 따른 상기 표적 물질에 해당하는 유전자, 단백질 및/또는 마이크로 RNA 등이 존재하는 조직, 조직의 용해물(lysate), 기관지폐포세척액, 세포, 혈액, 혈청, 혈장, 타액, 객담, 뇌척수액, 분변 또는 소변과 같은 시료 등을 포함하나, 이러한 측정하고자 하는 표적 물질이 포함되어 있는 시료라면 어떠한 종류든 모두 포함된다.
본 발명의 일 구체 예에서는 상기 c) 단계에서, 제2 프로브와 신호중개분자간의 반응은 전해질이 존재하는 상태에서, 산화 환원 반응으로 인해 발생되는 전류를 측정할 수 있다. 바람직하게 상기 전해질은 (3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine), ECL(Enhanced chemiluminescence) 및 하이드로퀴논(Hydroquinone) 중 1종 이상을 포함하는 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는 TMB일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 이와 같이, 제2 프로브와 신호중개분자간의 반응이 전해질 존재하는 상태에서 산화 환원 반응을 통해 발생되는 전자로 인하여 발생되는 전류를 측정하는 경우, 종래에 사용되던 임피던스 측정방법과 비교하여 교류정압장치를 추가로 요하지 않아 센서의 간소화가 가능하며, 측정 한계도 및 민감도가 현저하게 향상됨으로써 fg/ml에 해당하는 표적 물질을 검출 할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 웰에 포함되는 제1 프로브는 웰마다 각기 다른 프로브를 포함하도록 하여 동시에 다양한 표적 물질을 한번의 과정을 통해 검출할 수도 있다.
또 다른 관점에서, 본 발명의 또 다른 구현 예에서는 전극의 표면을 개질하는 단계; 상기 전극 위에 1 내지 복수개의 웰을 형성시키는 단계; 및 상기 개질된 전극에 연결자 단백질 및 제1 프로브를 결합하는 단계를 포함하는 바이오센서의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바이오센서의 제조방법에서 상기 전극, 제1 프로브, 연결자 단백질, 제2 프로브에 관한 내용은 상기 바이오센서에서 기재한 바와 중복되어, 이하 구체적인 기재를 생략한다.
실시예
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
[제조예] 바이오센서 제조
Journal of Biotechnology 168, 584-588, 2013에 기재된 나노웰 형성 방법으로 참고하여, 금 전극 표면에 레이저를 이용하여 300 내지 400 nm의 지름을 갖는 복수개의 나노웰을 어레이 타입으로 형성하였다 (도 1).
구체적으로, 상기 전극은 2x4mm 실리콘 웨이퍼 위에 실리콘 산화막을 플라즈마 화학기상 증착법으로 형성하고 (10 nm), 전기가 잘 통하는 물질이고 바이오친화적인 금속인 Au 층을 이빔 기화증착법 (e-beam evaporation) 으로 50nm 두께로 형성하였다. 이렇게 생성된 골드층위에 미세나노웰을 형성하기 위하여 반도체 공정인 리쏘그래피법을 적용하였다. 그를 위해 먼저 제1 감광층인 (PR,photoresist)을 1 um 로 도포하여 형성하였다. 도포층의 두께는 너무 얇으면 미세패턴 형성이 용이하지 않고 너무 두꺼우면 공정이 끝나고 완전히 제거가 되지 않기 때문에 식각 선택비를 고려하여 100 nm 두께로 형성하였다. 이렇게 PR 층을 형성한 뒤 E-beam lithography 공정을 이용하여, 200 nm의 직경을 갖는 둥그런 원구조의 미세패턴을 형성하였다. 이때 e-beam power 의 크기에 따라 원구조의 직경의 나노부터 마이크로사이즈까지의 조절이 가능하다. 식각 (lithography) 공정이 끝난후 남은 PR(일본 제온주식회사) 및 절연층을 제거하기 위하여 형성된 전극을 아세톤 (ACETON)에 침지시킨 다음 초음파를 이용하여 제거하였다. 이렇게 생성된 전극은 산화방지를 위하여 개별 진공포장을 하여 항온항습기에 보관하고 사용하기 직전에 순수(Deionized water)에 세척한 후 사용하였다.
이후에는, 도 4에 나타난 바와 같이, 금 전극에 형성된 웰 내부의 표면을 친수성화 하고, 단백질 등과의 공유결합을 유도함에 있어 안전성, 재현성 및 민감도가 높게 하기 위하여 자기조립 단분자막(Self-assembled monolayer; SAM) 개질을 하기 위해 11- mercaptoundecanoic acid를 이용하여 1시간 동안 반응시켰다. 그 뒤, 1M 에탄올아민(ethanolamine)으로 10분 동안 반응하여, 반응이 일어나지 않은 자기조립 단분자막 물질을 제거하였다. 이렇게 얻은 다수의 개질된 다수의 웰을 갖는 금 전극에 연결자 단백질에 해당하는 단백질 A(protein A)를 항체의 고정화를 위해 결합시켰다. 그 이후 측정하고자 하는 표적 물질에 특이적으로 결합하는 항체인 제1 프로브를 상기 단백질 A에 1시간 동안 반응 시켜 결합을 유도하여 전극을 형성하였다.
또한, 표적 물질과 직접적으로 결합하는 제2 프로브는 비오틴화(Biotinlyation) 시켜 준비하고, 제2 프로브에 결합된 비오틴에 결합하는 신호중개분자는 스트렙타비딘(Streptavidin)에 HRP(Horse peroxidase)가 결합된 물질을 준비하여 이후, 바이오센서를 이용한 측정에 사용하였다.
[실험예 1 및 비교예 1] 바이오센서를 이용한 표적 물질 측정 및 ELISA 방법과의 비교
제1 프로브 및 제2 프로브를 MCP-1에 특이적인 항체(R&D Systems사 구입)를 이용하여 제작한 바이오센서를 이용하였다.
상기 제1 프로브 각각을 나노웰에 각각 결합시킨 뒤, 비 특이적인 결합을 방지하기 위하여 BSA 1mg/ml 으로 30분간 반응시켰다. 그 뒤, 각각의 제1 프로브의 항체에 해당하는 항원인 MCP-1 단백질 각각을 웰에 넣고 30분 동안 반응을 시켰다. 그 뒤, 상기 비오틴화된 제2 프로브와 45분간 반응시키고, 스트렙타비딘에 HRP가 결합된 신호중개분자와 15분 동안 반응 시켰다. 그 뒤, 전해질에 해당하는 TMB 용액을 넣은 뒤 시간에 따른 전류를 측정하여, 그 값을 도 5에 나타내었다. 단, ELISA 방식은 상기 MCP-1 항원 및 이에 특이적인 항체를 이용하여 공지되어 있는 통상의 방법에 의해 측정하였다.
도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 바이오센서로 측정한 경우 측정 한계값이 10-17g/ml에 해당하였고, 10-17 내지 10-11 까지의 넓은 범위의 농도를 측정할 수 있는 반면, ELISA 방법의 경우 측정 한계값이 10-12 g/ml에 해당하였고, 10-9 g/ml의 비교적 짧은 범위의 농도 내 측정되었다.
상기 결과를 통해, 본 발명에 따른 바이오센서는 극히 미세한 양(5ul이하의 샘플 소모량)의 단백질을 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 넓은 범위에 해당하는 농도까지 측정이 가능하다는 효과가 존재하는 것을 알 수 있다.
[비교예 2] 나노웰 전극 및 일반 전극 바이오센서의 민감도 비교
본 발명에 따른 웰, 특히 나노 사이즈의 직경을 갖는 웰이 있는 전극과 이와 같은 웰이 존재하지 않는 전극에서 민감도를 비교하였다.
본 발명에 따른 나노 사이즈의 직경을 갖는 상기 제조예 1의 바이오센서와, 일반적으로 사용될 수 있는 웰이 포함되지 않은 평면의 전극에 프로브를 고정시켜 측정하는 센서를 이용하여 TGF-beta에 대해 상기 실험예 1 및 비교예 1에서와 같이 측정하여, 그 결과를 도 6에 나타내었다.
도 6에서 보는 바와 같이, 나노 사이즈의 직경을 갖는 제조예 1의 바이오센서의 경우 TGF-beta의 단백질 양이 증가될 수록 전류의 차이가 비례하여 증가되는 반면, 평면의 전극에서는 10-15 내지 10-13 g/ml에서는 전류의 차이가 변화가 존재하지 않았다.
상기 결과를 통해, 본 발명에 따른 바이오센서는 평면의 전극을 갖는 경우에 비하여 보다 낮은 농도를 구별하는 민감도가 현저하게 높아지는 것을 알 수 있다.
[비교예 3] 표적 물질간의 민감도 (특이성) 측정 비교
본 발명에 따른 바이오센서를 이용하여, 선택적인 항원만 특이적으로 탐지하는 신호를 확인하였다.
상기 제조예 1의 바이오센서에 제1 프로브를 TGF-beta에 특이적인 항체(R&D Systems사 구입)를 사용하고, 대조군으로 MCP-1, IL-4, IL-1 beta, IL-6, IL-17, INF-gamma 및 Leptin, BSA 및 버퍼를 사용하여 각각 1ng/ml의 농도를 처리한 뒤, 발생되는 전류를 측정하여 도 7에 나타내었다.
도 7에서 보는 바와 같이, 다른 항원이 약 10uA의 전류의 세기를 보이는 반면, TGF-beta는 1ng/ml일 경우 65uA의 전류 세기를 나타내었다.
뿐만 아니라, 다른 특이적인 항체를 전극에 코팅했을 때에도 그 항체에 특이적으로 결합하는 단백질만이 큰 전류 세기 변화를 보이는 것을 확인하였다. 비슷한 방식으로 도 8에서 보는 바와 같이, IL-6에 특이적인 항체(R&D Systems사 구입)를 사용하고, MCP-1, TGF-beta, 및 버퍼를 사용하여 1ng/ml로 처리한 결과, 해당 단백질 즉, IL-6에서만 특이적으로 큰 전류 세기 변화를 보이는 것을 확인하였다.
도 9에서도 보는 바와 같이, MCP-1에 특이적인 항체(R&D Systems사 구입)를 사용하고, IL-6, TGF-beta, 및 버퍼를 사용하여 1ng/ml로 처리한 결과, 해당 단백질 즉, MCP-1에서만 특이적으로 큰 전류 세기 변화를 보이는 것을 확인하였다.
[실험예 2] Calibration curve 작성
Calibration curve 작성에 사용된 마커는 total immunoglobulin E(IgE)로, IgE는 염증성 손상 모델에서 그 수준이 급격히 증가하게 되는 단백질이다. 먼저, IgE의 정량을 위해 PBS buffer에서 농도별로 크로노암페로메트리(chronoamperometry)를 수행하였고(도 10), 이에 따라 각각의 농도에 따른 전류값을 계산하여 calibration curve를 완성하였다. 그 결과, pg 내지 ng 범위에서 지수 곡선(exponential curve)로 피팅이 되는 것을 확인하였다(도 11).
[비교예 4] 대조군(미처리군) 및 OVA(ovalbumin) 투여군에서 IgE 또는 IL-4의 측정 비교
상기 실험예 2에서 완성된 calibration curve 정량을 바탕으로, 실제 마우스 모델에서 totle IgE 수준을 측정하였다. 기존 ELISA 방법의 경우 약 100 내지 200 μl의 많은 양의 시료(예컨대, 혈액)를 필요로 하여 측정시 동물(마우스)을 희생시킬 수 밖에 없고 지속적인 모니터링이 불가했던 반면, 본 발명의 바이오센서는 fg/ml 정도의 민감도를 발휘하여 동물을 희생시키지 않고 수득한 극소량의 시료로부터 목적 단백질을 효과적으로 검출할 수 있으며, 이에 따라 지속적인 모니터링 또한 가능하다.
먼저 아무 처리도 하지 않은 대조군 마우스에 대해 본 발명의 바이오센서 및 검출방법을 이용하여 IgE 수준을 측정한 결과, 지속적인 모니터링에 의해 시간 경과에 따른 IgE 농도에 차이가 없다는 것을 확인하였다(도 12). 한편 실험군의 경우, 약물 점적기로 OVA(Ovalbumin)을 감작시키고 이를 흡입시켜 천식(asthma) 및 기도 염증을 유발하였고, 이에 따라 증가하는 대표적 사이토카인인 IL-4 및 IgE의 변화를 이틀 간격으로 확인하였다. 그 결과, 본 발명의 바이오센서는 시간 경과에 따라 IL-4 및 IgE 농도의 변화 수준 및 경과를 정확히 확인할 수 있었고(도 13 및 14), 이는 기존의 ELISA 방법과 달리 증가된 민감도에 따른 지속적 모니터링이 가능함을 나타내는 결과이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100: 전극
200: 개질층
300: 연결자 단백질
400: 제1 프로브
500: 표적 단백질
600: 표지 단백질이 결합된 제2 프로브
601: 제2 프로브
602: 표지 단백질
700: 과산화 효소가 결합된 신호중개분자
701: 표지 단백질에 특이적으로 결합하는 단백질
702: 산화 환원 반응을 통하여 전류를 발생시킬 수 있는 물질 (예, 과산화효소)
200: 개질층
300: 연결자 단백질
400: 제1 프로브
500: 표적 단백질
600: 표지 단백질이 결합된 제2 프로브
601: 제2 프로브
602: 표지 단백질
700: 과산화 효소가 결합된 신호중개분자
701: 표지 단백질에 특이적으로 결합하는 단백질
702: 산화 환원 반응을 통하여 전류를 발생시킬 수 있는 물질 (예, 과산화효소)
Claims (9)
- 시료를 수용하기 위한 1 내지 복수개의 나노웰이 형성되어 있는 전극;
상기 전극 상에 제공되는 제1 프로브 및 상기 제1 프로브에 특이적으로 결합하는 연결자 단백질;
상기 제1 프로브에 결합하는 표적 물질에 특이적으로 결합하는 제2 프로브; 및
상기 제2 프로브에 특이적으로 결합하는 신호중개분자를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 제2 프로브는 표지 단백질과 결합되고,
상기 전극은 자기조립 단분자막(Self-assembled monolayer; SAM)으로 표면이 개질되고,
상기 제1 프로브는 나노웰의 바닥부에 노출된 개질된 전극 표면에 고정된 연결자 단백질과 특이적으로 결합하고, 상기 연결자 단백질은 단백질 A, 단백질 G 또는 스트렙타비딘이고,
상기 신호중개분자는 상기 표지 단백질과 특이적으로 결합하는 단백질과 과산화효소가 결합되는 것을 특징으로 하며,
상기 나노웰의 직경은 50 내지 500nm이며,
암페로메트리(amperometry)법에 의해 시료 내 타겟물질의 농도를 측정하는 것을 특징으로 하는 암페로메트릭 바이오센서.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 표지 단백질은 비오틴(Biotin), 칼모듈린(Calmodulin), FLAG, His, Myc, 및 SBP(streptavidin binding protein)로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 암페로메트릭 바이오센서.
- 제 1항에 있어서,
상기 표적 물질은 단백질 또는 펩티드인 것을 특징으로 하는 암페로메트릭 바이오 센서.
- 암페로메트릭 바이오센서를 이용하여 시료내 표적 물질을 검출하는 방법으로서,
상기 암페로메트릭 바이오센서는, 시료를 수용하기 위한 1 내지 복수개의 나노웰이 형성되어 있는 전극, 상기 나노웰의 바닥부에 제공되는 제1 프로브, 및 상기 제1 프로브에 특이적으로 결합하는 연결자 단백질을 포함하고,
상기 전극은 자기조립 단분자막(Self-assembled monolayer; SAM)으로 표면이 개질되고, 상기 제1 프로브는 나노웰의 바닥부에 노출된 개질된 전극 표면에 고정된 연결자 단백질과 특이적으로 결합하고, 상기 연결자 단백질은 단백질 A, 단백질 G 또는 스트렙타비딘이고,
상기 방법은
a) 상기 암페로메트릭 바이오센서에 생물학적 시료를 넣고 반응시키는 단계;
b) 상기 나노웰에 표적물질을 타겟으로 하는 제2 프로브를 제공하여 반응시키는 단계;
c) 상기 나노웰에 제2 프로브에 결합된 표지 단백질을 타겟하는 신호중개분자를 반응 시키는 단계; 및
d) 상기 c) 단계에서의 제2 프로브와 신호중개분자간의 반응은 전해질이 존재하는 상태에서, 산화 환원 반응으로 인해 발생되는 전류를 측정하는 단계;를 포함하며,
상기 신호중개분자는 상기 표지 단백질과 특이적으로 결합하는 단백질과 과산화효소가 결합되는 것을 특징으로 하며,
상기 나노웰의 직경은 50 내지 500nm이며,
암페로메트리(amperometry)법에 의해 시료 내 타겟물질의 농도를 측정하는 것을 특징으로 하는,
암페로메트릭 바이오센서를 이용하여 시료내 표적물질을 검출하는 방법.
- 제 8항에 있어서,
상기 전해질은 TMB(3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine), ECL(Enhanced chemiluminescence) 및 하이드로퀴논(Hydroquinone) 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102330837B1 (ko) * | 2019-12-09 | 2021-11-23 | 연세대학교 산학협력단 | 원스텝 임뮤노어세이 키트 및 이를 이용한 측정 방법 |
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| CA3183439A1 (en) * | 2020-07-03 | 2022-01-06 | Sahar S. MAHSHID | Electrochemical immuno-biosensor and method for detection of circulating protein biomarkers |
| WO2022080994A1 (ko) * | 2020-10-16 | 2022-04-21 | 주식회사 마라나노텍코리아 | Covid 진단 키트 |
| CN114441612A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-06 | 广州市赛特检测有限公司 | 一种电化学生物传感器、检测方法及用途 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005509846A (ja) | 2001-06-11 | 2005-04-14 | ジェノークス，インコーポレーテッド | 薄層を用いた生体分子の電子的検出 |
| KR100601999B1 (ko) | 2005-12-09 | 2006-07-19 | 삼성전자주식회사 | 신규한 전도성 고분자를 이용한 표적 물질 검출 방법 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6391558B1 (en) * | 1997-03-18 | 2002-05-21 | Andcare, Inc. | Electrochemical detection of nucleic acid sequences |
| RU2161653C2 (ru) * | 1998-08-24 | 2001-01-10 | ФАРМАКОВСКИЙ Дмитрий Александрович | Способ количественного электрохимического анализа биомолекул |
| DE19860547C1 (de) * | 1998-12-23 | 2000-10-12 | Genetrix B V I O | Affinitätssensor für den Nachweis spezifischer molekularer Bindungsereignisse und dessen Verwendung |
| AU2001261145B2 (en) * | 2000-05-03 | 2005-08-11 | The United States Government, As Represented By The Department Of The Navy | Biological identification system with integrated sensor chip |
| JP4497903B2 (ja) * | 2003-12-02 | 2010-07-07 | 財団法人大阪産業振興機構 | タンパク質チップおよびそれを用いたバイオセンサー |
| US20070231794A1 (en) * | 2005-09-21 | 2007-10-04 | Combimatrix Corporation | Process to detect binding events on an electrode microarray using enzymes |
| KR20070053545A (ko) * | 2005-11-21 | 2007-05-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 카본나노튜브를 이용한 바이오칩 |
| ITTO20070341A1 (it) * | 2007-05-15 | 2008-11-16 | Consiglio Nazionale Ricerche | Procedimento e dispositivo a trasduzione elettrica per la rivelazione di eventi di bio-riconoscimento in processi di interazione biomolecolare per analisi genomiche/proteomiche |
| CN102539494B (zh) * | 2012-01-12 | 2014-07-30 | 福建医科大学 | 基于蛋白质控制组装界面的安培型dna电化学传感器 |
| KR101338168B1 (ko) * | 2012-04-27 | 2013-12-06 | 인천대학교 산학협력단 | 전기화학적으로 환원된 그래핀 산화물의 전기촉매현상을 이용한 전기화학 바이오 센서, 이의 제조방법 및 센싱방법 |
| KR101460066B1 (ko) * | 2012-12-21 | 2014-11-11 | 한양대학교 에리카산학협력단 | 대면적 기판에서의 나노웰 어레이 바이오센서 제조방법 |
| KR101698988B1 (ko) * | 2014-04-14 | 2017-01-24 | 부산대학교 산학협력단 | 전자전달 매개체의 산화환원 순환을 이용한 바이오센서 |
| CA2956696A1 (en) * | 2014-08-13 | 2016-02-18 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University | Noninvasive body fluid stress sensing |
| KR20160083167A (ko) * | 2014-12-30 | 2016-07-12 | 재단법인 바이오나노헬스가드연구단 | 나노 갭 전극 및 금속 나노구조물을 이용한 표적물질 검출용 바이오센서 및 이의 제조방법 |
| US20170219554A1 (en) | 2016-01-29 | 2017-08-03 | Mara Nanotech New York, Inc. | Apparatus and method for detecting analytes in solution |
| CN105929153B (zh) * | 2016-04-26 | 2017-08-25 | 哈尔滨工业大学（威海） | 一种黄曲霉毒素b1金纳米井阵列免疫电极的制备方法 |
-
2019
- 2019-04-10 WO PCT/KR2019/004259 patent/WO2019203493A1/ko unknown
- 2019-04-10 CN CN201980026762.XA patent/CN112020645A/zh active Pending
- 2019-04-10 EP EP19787864.8A patent/EP3783352A4/en active Pending
- 2019-04-10 JP JP2020557179A patent/JP7174065B2/ja active Active
- 2019-04-10 US US17/048,002 patent/US20210140912A1/en active Pending
- 2019-04-10 KR KR1020190041875A patent/KR102328745B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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