KR102377204B1 - 인수공통감염병 멀티 진단 키트 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 인수공통감염병 멀티 진단 키트는, 검체에 포함되어 있는 항체를 검출할 수 있는 검출 스트립; 및 상기 검출 스트립의 적어도 일부를 감싸는 케이스를 포함하고, 상기 검출 스트립은, 상기 검체에 포함될 수 있는 IgM 항체와 IgG 항체가 각각 결합되는 서로 다른 색상을 나타내는 골드 나노케이지-복합체(Gold nanocage-Complex)가 제공되고, 상기 IgM 항체와 상기 IgG 항체가 각각 서로 다른 색상을 나타내는 상기 골드 나노케이지-복합체와 결합되어 결합체가 형성되는 컨쥬게이트 패드; 상기 컨쥬게이트 패드로부터 상기 결합체를 전달받고, 상기 결합체가 고정될 수 있는 테스트 라인을 포함하는 검출 반응 패드를 포함하고, 상기 테스트 라인에서 상기 결합체의 상기 IgM 항체와 상기 IgG 항체가 결합됨으로써, 상기 결합체에 결합되어 있는 골드 나노케이지-복합체(Gold nanocage-Complex)가 나타내는 색상이 혼합된 색상이 발색될 수 있다.

Description

인수공통감염병 멀티 진단 키트{MULTI DIAGNOSTIC KIT FOR ZOONOSIS}
본 발명은 인수공통감염병 멀티 진단 키트에 관한 것이다.
항체는 면역글로불린(immunoglobulin)이라고도 하며, 혈액이나 림프 안에서 순환하면서 이물질인 항원(바이러스나 박테리아)에 결합하여 항원-항체 복합체(면역 복합체)를 이루어 항원을 파괴할 수 있도록 도와주는 방어물질이다.
이러한 항체는 구조에 따라 IgM, IgG, IgA, IgD, IgE의 5가지 종류로 나뉘어질 수 있다. 그 중 IgM 항체는 항원에 감염되었을 때 가장 먼저 생성되는 항체로서, 항원이 몸에 침투했을 때 빠르게 증가했다가 다시 빠르게 감소한다. IgG 항체는 IgM 항체가 만들어진 후 생성되는 항체로서, 한번 생성되면 면역계가 해당 IgG 항체를 기억하여 재차 침투하는 동일 항원에 대해 신속하게 방어하는 항체이다. 즉, 감염 초기에 IgM 항체가 상대적으로 높은 비율로 검출되는 경우는 특정 질병에 최초로 감염되었음을 나타내며, 반대로 높은 비율의 IgG 항체의 검출은 과거에 항원에 노출된 경험이 있고, 검사 시점에는 재감염된 상태임을 의미한다.
감염성 질병은 과거의 감염 여부에 따라 치료 방법이 다르므로, 감염성 질병을 치료하기 위해서는 과거의 항원 감염 여부를 확인하는 것이 매우 중요하다.
일반적으로, 감염성 질병을 진단하기 위해서, 진단 스트립과 같은 간단한 진단기기를 활용하는 신속 검사와 혈청 검사가 병행하여 사용되고 있다. 두 검사 방법 모두 항원-항체 반응을 이용하여 환자의 감염 여부를 확인한다는 점에서 검사 원리는 동일하나, 혈청 검사의 경우에는 고가의 설비를 갖춘 검사 기관에서만 실시될 수 있으며, 검사에 수 일 내지 수 주가 소요된다는 단점이 있다. 이에, 최근에는 높은 민감도와 특이도를 갖는 신속 진단기기를 통해 환자의 상태를 신속히 파악하고 적시에 대응하고자 하는 노력과 요구가 지속되고 있는 실정이다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 한국공개특허 제10-2012-0005814호와 같은 진단 스트립이 개발되었지만, 이러한 종래 기술의 진단 스트립은 시약에 대한 검체의 반응 결과를 육안으로 확인하여 진단 시점의 특정 질병에 대해 양성 또는 음성인지를 측정할 뿐, 현재 환자의 상태 및 과거의 병력까지 예측할 수 있는 정보를 제공하지 못한다는 한계가 있다.
특허문헌: 한국공개특허 제10-2012-0005814호 (2012.01.17. 공개)
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 인수공통감염병에 대한 빠른 사전 진단으로, 확진 전 신속한 대응을 할 수 있는 멀티 진단 키트를 제공하고자 한다.
또한, 하나의 스트립으로 다양한 질병의 감염 여부를 확실하게 구별하여 확인할 수 있는 인수공통감염병 멀티 진단 키트를 제공하고자 한다.
또한, 하나의 스트립으로 다양한 질병에 대한 과거의 감염 여부를 확인할 수 있는 인수공통감염병 멀티 진단 키트를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 검체에 포함되어 있는 항체를 검출할 수 있는 검출 스트립; 및 상기 검출 스트립의 적어도 일부를 감싸는 케이스를 포함하고, 상기 검출 스트립은, 상기 검체에 포함될 수 있는 IgM 항체와 IgG 항체가 각각 결합되는 서로 다른 색상을 나타내는 골드 나노케이지-복합체(Gold nanocage-Complex)가 제공되고, 상기 IgM 항체와 상기 IgG 항체가 각각 서로 다른 색상을 나타내는 상기 골드 나노케이지-복합체와 결합되어 결합체가 형성되는 컨쥬게이트 패드; 상기 컨쥬게이트 패드로부터 상기 결합체를 전달받고, 상기 결합체가 고정될 수 있는 테스트 라인을 포함하는 검출 반응 패드를 포함하고, 상기 테스트 라인에서 상기 결합체의 상기 IgM 항체와 상기 IgG 항체가 결합됨으로써, 상기 결합체에 결합되어 있는 골드 나노케이지-복합체(Gold nanocage-Complex)가 나타내는 색상이 혼합된 색상이 발색되는 인수공통감염병 멀티 진단 키트가 제공될 수 있다.
또한, 상기 골드 나노케이지-복합체(Gold nanocage-Complex)는, 서로 다른 색상을 나타내는 골드 나노케이지; 및 상기 골드 나노케이지와 일체로 형성되고, 상기 IgM 항체 또는 상기 IgG 항체와 결합될 수 있는 제1 구조체를 포함하는 인수공통감염병 멀티 진단 키트가 제공될 수 있다.
또한, 상기 IgG 항체와 결합하는 상기 골드 나노케이지-복합체의 색상은 제1 색상이고, 상기 IgM 항체와 결합하는 상기 골드 나노케이지-복합체의 색상은 제2 색상이며, 상기 검체에 상기 IgG 항체만 있을 경우 상기 테스트 라인의 색상은 제1 색상으로 발색되고, 상기 검체에 상기 IgM 항체만 있을 경우 상기 테스트 라인의 색상은 제2 색상으로 발색되며, 상기 검체에 상기 IgG 항체와 상기 IgM 항체가 모두 있을 경우, 상기 테스트 라인의 색상은 제1 색상과 제2 색상이 혼합된 제3 색상으로 발색되는 인수공통감염병 멀티 진단 키트가 제공될 수 있다.
또한, 상기 테스트 라인에는, 하나의 질병에 대한 상기 결합체의 상기 IgM 항체와 상기 IgG 항체가 고정될 수 있는 제2 구조체가 제공되는 인수공통감염병 멀티 진단 키트가 제공될 수 있다.
또한, 상기 테스트 라인은 복수 개로 제공되고, 복수 개의 상기 테스트 라인은 서로 이격되어 제공되며, 복수 개의 상기 테스트 라인 각각에는, 서로 다른 질병의 항원과 결합하는 상기 IgM 항체와 상기 IgG 항체가 결합될 수 있도록, 각 질병 항원에 대응하는 형상의 제2 구조체가 제공되는 인수공통감염병 멀티 진단 키트가 제공될 수 있다.
또한, 복수 개의 상기 테스트 라인 각각에 배치된 상기 제2 구조체는, 쯔쯔가무시증의 항원, 렙토스피라의 항원, 신증후군출혈열의 항원과 대응되는 형상을 갖는 인수공통감염병 멀티 진단 키트가 제공될 수 있다.
또한, 색상이 서로 다른 상기 골드 나노케이지는 서로 다른 금 함유량을 갖는 인수공통감염병 멀티 진단 키트가 제공될 수 있다.
또한, 상기 골드 나노케이지는 입방형 구조로 제공되는 인수공통감염병 멀티 진단 키트가 제공될 수 있다.
또한, 서로 다른 색상을 갖는 상기 골드 나노케이지의 크기는 동일하게 제공되는 인수공통감염병 멀티 진단 키트가 제공될 수 있다.
또한, 상기 골드 나노케이지는 실버 나노입자가 합성된 후, 실버 나노입자의 실버를 금으로 치환하는 것에 의해 형성되며, 상기 골드 나노케이지의 색상은 상기 금의 함유량에 따라 다르게 발현되어 있는 인수공통감염병 멀티 진단 키트가 제공될 수 있다.
또한, 상기 실버 나노입자의 합성에서 reducing agent는 에틸렌글리콜이고, capping agent는 PVP 용액이며, metal source는 AgNO3 또는 CF3COOAg이고, 상기 골드 나노케이지의 합성에서 capping agent는 PVP 용액이고, metal source는 골드 클로라이드인 HAuCl4인 인수공통감염병 멀티 진단 키트가 제공될 수 있다.
또한, 상기 실버 나노입자의 합성은 폴리올 방법(polyol method) 또는 시드 매개법(seed-mediated method) 또는 단일 용기 방법(one pot method)로 이루어지는 인수공통감염병 멀티 진단 키트가 제공될 수 있다.
또한, 상기 골드 나노케이지는 40nm 내지 100nm의 크기를 갖는 인수공통감염병 멀티 진단 키트가 제공될 수 있다.
또한, 상기 검출 반응 패드는, 상기 검체가 정상적으로 통과하는 여부를 확인하기 위해 제공되는 컨트롤 라인을 포함하는 인수공통감염병 멀티 진단 키트가 제공될 수 있다.
또한, 상기 케이스에 개방홀이 복수 개 제공되고, 상기 검출 스트립이 복수 개 제공되며, 상기 개방홀을 통해 상기 복수 개의 검출 스트립에 각각 별도의 검체가 제공되는 인수공통감염병 멀티 진단 키트가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 인수공통감염병 멀티 진단 키트는 인수공통감염병에 대한 빠른 사전 진단으로, 확진 전 신속한 대응을 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 하나의 스트립으로 다양한 질병의 감염 여부를 확실하게 구별하여 확인할 수 있는 장점이 있다.
또한, 하나의 스트립으로 다양한 질병에 대한 과거의 감염 여부를 확인할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인수공통감염병 멀티 진단 키트를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 검출 스트립을 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인수공통감염병 멀티 진단 키트의 골드 나노케이지를 형성하고 형성된 골드 나노케이지를 컨쥬게이트 패드에 제공하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 인수공통감염병 멀티 진단 키트를 보여주는 사시도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인수공통감염병 멀티 진단 키트를 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 검출 스트립을 보여주는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인수공통감염병 멀티 진단 키트(1)는 케이스(10)와, 케이스(10)의 내부에 제공되고 감염성 질병의 감염 여부를 확인할 수 있는 검출 스트립(20)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는, 검출 스트립(20)에서 검출 가능한 질병이 인수공통감염병에 해당되는 감염성 질병인 것을 예로 들어 설명하나, 검출 스트립(20)에서 검출 가능한 질병은 이에 한정되지 않는다.
케이스(10)는 내부에 검출 스트립(20)을 포함하는 것으로서, 검체가 투입될 수 있도록 일측에 개방홀(110)이 제공될 수 있다. 또한, 개방홀(110)의 일측에는 검출 스트립(20)을 관찰할 수 있도록 투시창(120)이 제공될 수 있다. 이때, 케이스(10)는 플라스틱 소재로 제공될 수 있으나, 케이스(10)의 소재는 이에 한정되지 않는다. 개방홀(110) 및 투시창(120)의 구체적인 형상 및 역할은 후술하겠다.
케이스(10)의 내부에는 검출 스트립(20)이 제공될 수 있다. 검출 스트립(20)은 개방홀(110)을 통해 검체가 유입되어 복수 개의 질병의 감염 여부를 진단하는 것으로서, 베이스(210)와, 베이스(210)의 상부에 제공되는 검체 패드(220)와, 검체 패드(220)와 일부가 중첩되게 제공되는 컨쥬게이트 패드(conjugate pad, 230)와, 컨쥬게이트 패드(230)와 일부가 중첩되게 제공되는 검출 반응 패드(240)와, 검출 반응 패드(240)와 일부가 중첩되게 제공되는 흡수 패드(250)를 포함할 수 있다.
베이스(210)는 검출 스트립(20)의 가장 하부에 제공되는 것으로서, 검체 패드(220)와, 컨쥬게이트 패드(230)와, 검출 반응 패드(240), 및 흡수 패드(250)를 모두 지지할 수 있도록 제공될 수 있다. 이때, 베이스(210)는 직사각형 형태로 제공될 수 있으며, 플라스틱 소재로 제공될 수 있다. 그러나, 베이스(210)의 소재는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 베이스(210)는 접착성 플라스틱 재료로 제공될 수 있다.
검체 패드(220)는 베이스(210)의 일측에 제공되는 것으로서, 개방홀(110)로부터 투입된 검체를 제공받을 수 있고, 검체가 흡수 및 유동되도록 제공될 수 있다. 검체 패드(220)에 제공되는 검체는 소변일 수 있으나, 검체의 종류는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 검체는 체액이나 혈액과 같은 시료일 수 있다. 이때, 검체 패드(220)를 통해 전달되는 검체 내에는 질병에 대한 항체가 포함되어 있을 수 있다.
또한, 개방홀(110)을 통해 검체 패드(220)에 제공되는 검체는 도 2에 도시된 화살표 방향을 따라 이동이 가능할 수 있다. 구체적으로, 검체 패드(220), 컨쥬게이트 패드(230), 검출 반응 패드(240), 및 흡수 패드(250)가 다공성 패드로 제공됨으로써, 검체의 이동이 가능할 수 있다.
검체 패드(220)는 셀룰로오스 섬유(cellulose fiber)로 제공될 수 있다. 예를 들어, 검체 패드(220)는, pH 8.0 버퍼 용액에 담근 후 상온에서 건조하고 데시케이터(desiccator)에서 4도로 보관한 셀룰로오스 섬유로 제공될 수 있다. 이때, 버퍼 용액은 0.25% Triton X-100과 0.05M Tris-HCL, 및 0.15mM NaCl을 포함할 수 있다. 이와 같은 검체 패드(220)의 소재 및 버퍼 용액의 구성은 일 예에 불과하며, 실시예에 따라 다르게 제공될 수 있다.
검체 패드(220)의 일부는 케이스(10)의 개방홀(110)을 통해 노출될 수 있다. 구체적으로, 개방홀(110)은 검체 패드(220)에 대응되는 위치에 검체 패드(220)의 면적보다 작게 형성될 수 있다. 이를 통해, 검체가 개방홀(110)을 관통하여 검체 패드(220)에 제공될 수 있다.
인수공통감염병 멀티 진단 키트(1)는 사용자가 직접 검체를 검체 패드(220)에 받을 수 있는 방법으로 사용될 수 있으나, 인수공통감염병 멀티 진단 키트(1)의 사용 방법은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 검체를 스포이드와 같은 기구를 통해 개방홀(110) 내부로 주입하는 방법이 사용되거나, 검체가 저장된 용기에 인수공통감염병 멀티 진단 키트(1)를 수장시켰다가 꺼내는 디핑(dipping) 방법이 사용될 수 있다.
한편, 컨쥬게이트 패드(230)는 검체 패드(220)로부터 검체를 전달받을 수 있다. 컨쥬게이트 패드(230)는 검체 패드(220)와 일부가 중첩되어 제공되는 것으로서, 검체에 포함되어 있는 항체와 특이적으로 결합하는 골드 나노케이지-복합체(Gold nanocage-Complex)를 포함할 수 있다.
골드 나노케이지-복합체(Gold nanocage-Complex)는 골드 나노케이지(G) 및 골드 나노케이지(G)와 일체로 형성되는 제1 구조체(a, b)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 골드 나노케이지-복합체(Gold nanocage-Complex)는 골드 나노케이지(G)와 제1 구조체(a, b)가 결합된 형태로 제공될 수 있다.
이때, 제1 구조체(a, b)는 IgM 항체(m)나 IgG 항체(g)에 특이적으로 반응하는 물질일 수 있다. 구체적으로, 제1 구조체(a, b)는 두 종류로서, IgM 항체(m)와 결합 가능한 제1 구조체(a)와, IgG 항체(g)와 결합 가능한 제1 구조체(b)로, 구분될 수 있다.
한편, 컨쥬게이트 패드(230)에서 검체에 포함된 항체와 골드 나노케이지-복합체(Gold nanocage-Complex)가 결합되어 결합체가 형성될 수 있다.
구체적으로, 골드 나노케이지(G)는 은과 금이 혼합된 나노미터 크기의 구조체로서, 골드 나노케이지(G)와 제1 구조체를 부착시켜 형성되는 골드 나노케이지-복합체는 제1 구조체에 의해 특정 항체와 특이적으로 결합될 수 있다. 이때, 제1 구조체(a, b)를 통해 골드 나노케이지(G)와 반응하는 IgM 항체(m) 및 IgG 항체(g)는 검체 패드(220)를 통해 흡수 및 유동하는 검체 내에 포함된 것이며, 인수공통감염병 멀티 진단 키트(1)에서 진단 가능한 복수의 질병과 관련된 항체일 수 있다. 예를 들어, 쯔쯔가무시병, 렙토스피라, 신증후군출혈열과 관련된 항체일 수 있다.
여기서, 골드 나노케이지(G)는 20nm 내지 100nm의 크기로 제공될 수 있으며, 입방형 구조로 제공될 수 있다. 이에 의해, 골드 나노케이지(G)에 다수의 제1 구조체가 부착될 수 있다. 다만, 골드 나노케이지(G)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 정육면체, 직육면체, 구 등 다양한 형태일 수 있다.
상술한 바와 같이, 골드 나노케이지(G)와 일체로 형성되는 제1 구조체(a, b)는 IgM 항체(m) 또는 IgG 항체(g)와 결합될 수 있는 구조를 가질 수 있다. 제1 구조체(a, b)는 IgM 항체(m)와 결합할 수 있는 제1 구조체(a)와, IgG 항체(g)와 결합할 수 있는 제1 구조체(b)로 구분될 수 있다. 이때, 제1 구조체(a, b)는 Y 형상의 항체일 수 있고, 다른 예로, 제1 구조체(a, b)는 선형 또는 3차원으로 접힌 형상을 갖는 앱타머로 제공될 수 있다.
제1 구조체(a, b)는 종류에 따라 서로 다른 색상을 갖는 골드 나노케이지(Ga, Gb)와 결합될 수 있다. 구체적으로, 골드 나노케이지(G)는 은과 혼합되는 금의 비율에 따라 다른 색상을 가질 수 있으며, 골드 나노케이지-복합체의 색상은 골드 나노케이지-복합체를 이루는 골드 나노케이지의 색상과 동일할 수 있다. 제1 구조체(a, b)가 종류에 따라 서로 다른 색상의 골드 나노케이지(Ga, Gb)와 결합될 수 있고, 이에 의해 골드 나노케이지-복합체는 결합되는 제1 구조체(a, b)의 종류에 따라 다른 색상을 가질 수 있다. 즉, 각각의 항체와 결합하는 골드 나노케이지-복합체들은 항체의 종류에 따라 서로 다른 색상을 갖는 것일 수 있다. 또한, 같은 종류의 항체와 결합되는 골드 나노케이지-복합체들의 색상은 동일할 수 있다. 즉, 하나의 질병에 대한 IgM 항체(m) 및 IgG 항체(g)가 제1 구조체(a, b)를 통해 각각 다른 색상을 갖는 골드 나노케이지-복합체와 결합될 수 있다.
상기와 같이 컨쥬게이트 패드(230)에 유입되는 검체 내에 포함되어 있는 각각의 항체들은 제1 구조체(a, b)에 의해 골드 나노케이지-복합체와 결합할 수 있다. 본 실시예에서, 항체와 골드 나노케이지-복합체가 결합된 것, 즉 항체-골드 나노케이지-복합체를 "결합체"라고 부른다. 구체적으로, IgM 항체와 IgG 항체는 각각 다른 색상을 갖는 골드 나노케이지-복합체와 결합되어 결합체가 형성될 수 있다. 본 실시예에서, IgM 항체와 골드 나노케이지-복합체가 결합한 것을 "M결합체", IgG 항체와 골드 나노케이지-복합체가 결합한 것을 "G결합체"라고 부른다. 이 결합체들은 컨쥬게이트 패드(230)에서 결합되어 검출 반응 패드(240)로 전달될 수 있다.
본 실시예에서는, IgM 항체(m)는 제1 색상을 갖는 골드 나노케이지-복합체(Ga-a)와 결합될 수 있고, IgG 항체(g)는 제2 색상을 갖는 골드 나노케이지-복합체(Gb-b)와 결합될 수 있다. 본 실시예에서는, 제1 색상이 빨간색이고, 제2 색상이 파란색이며, 제1 색상과 제2 색상이 혼합된 제3 색상이 보라색인 것을 예로 설명하겠다. 그러나, 골드 나노케이지-복합체의 색상은 본 발명의 사상을 한정하지 않는다. 예를 들어, 제1 색상이 파란색이고, 제2 색상이 빨간색일 수 있다. 다른 예로, 제1 색상은 노란색이고, 제2 색상은 보라색일 수 있다.
검출 반응 패드(240)는 질병의 감염 여부가 표시되는 것으로서, 컨쥬게이트 패드(230)의 일측에 제공될 수 있다. 구체적으로, 검출 반응 패드(240)는 컨쥬게이트 패드(230)와 일부가 중첩되도록 제공될 수 있다. 따라서, 검출 반응 패드(240)는 컨쥬게이트 패드(230)로부터 결합체를 전달받을 수 있다.
검출 반응 패드(240)는 소정 거리 이격되게 제공되는 복수의 테스트 라인(241)과, 컨트롤 라인(242)을 포함할 수 있다. 이때, 컨쥬게이트 패드(230)로부터 검출 반응 패드(240)로 제공되는 검체에는 상술한 복수 개의 결합체가 포함되어 있다.
복수 개의 상기 테스트 라인(241) 각각에는, 서로 다른 질병에 대한 IgM 항체(m1, m2, m3)와 IgG 항체(g1, g2, g3)가 결합될 수 있도록, 각 질병 항원의 대응하는 형상의 제2 구조체(S1, S2, S3)가 제공될 수 있다.
구체적으로, 제2 구조체(S1, S2, S3)는 결합체에 포함된 항체가 결합될 수 있도록, 쯔쯔가무시증의 항원, 말라리아의 항원, 신증후군출혈열의 항원과 동일한 형상으로 제공될 수 있다. 다른 예로, 제2 구조체(S1, S2, S3)는 쯔쯔가무시증의 항원, 말라리아의 항원, 신증후군출혈열의 항원일 수 있다. 다만, 제2 구조체의 종류는 이에 한정되지 않으며, 검체의 종류 및 질병의 종류에 따라 변경될 수 있다.
테스트 라인(241)은 검체에 포함된 질병의 감염 여부를 파악하기 위한 것으로서, 각각의 질병에 대한 결합체가 제2 구조체(S1, S2, S3)를 통해 서로 다른 위치에 고정되도록 제공될 수 있다. 따라서, 결합체가 테스트 라인(241)에 고정됨으로써, 테스트 라인(241)은 골드 나노케이지(Ga, Gb)에 대응되는 색상을 나타낼 수 있다. 본 실시예에서는, 3개의 테스트 라인(241)이 컨쥬게이트 패드(230) 및 컨트롤 라인(242)과 소정의 간격으로 이격되도록 제공되는 것을 예로 도시하였으나, 테스트 라인(241)은 개수는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 테스트 라인(241)은 2개 또는 4개로 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이, IgM 항체(m1, m2, m3)와 IgG 항체(g1, g2, g3)가 서로 다른 색상의 골드 나노케이지(Ga, Gb)에 결합되고, 각각의 테스트 라인(241)에 고정되어 있는 제2 구조체(S1, S2, S3)에 특정 질병의 IgM 항체 및 IgG 항체가 결합되는 바, 각각의 테스트 라인(241)은 질병에 따라 IgM 항체(m1, m2, m3)와 IgG 항체(g1, g2, g3)를 검출할 수 있다.
구체적으로, 각 테스트 라인(241)에 상술한 결합체가 질병의 종류에 따라 각각 다른 위치에 고정될 수 있다. 예를 들어, 컨쥬게이트 패드(230)와 가장 가까운 위치에 제공되는 제1 테스트 라인(241a)에는 제1 질병(예를 들어, 쯔쯔가무시병)에 대한 M결합체 및 G결합체가 고정될 수 있다. 또한, 제1 테스트 라인(241a)과 소정 간격 이격되어 제공되는 제2 테스트 라인(241b)에는 제2 질병(예를 들어, 렙토스피라)에 대한 M결합체 및 G결합체가 고정될 수 있다. 또한, 제2 테스트 라인(241b)과 이격되어 제공되는 제3 테스트 라인(241c)에는 제3 질병(예를 들어, 신증후군출혈열)에 대한 M결합체 및 G결합체가 고정될 수 있다. 즉, 각 테스트 라인(241)에는 서로 다른 질병에 대한 결합체가 고정되는 바, 한번의 검체 제공을 통해 다양한 질병의 감염 여부를 측정할 수 있다. 그러나, 각 테스트 라인(241)에서 측정될 수 있는 질병은 이에 한정되지 않으며, 인수공통감염병 이외의 에이즈, 클라마디아, 질편모충, 매독, 임질, 헤르페스 등 다양한 성병의 감염 여부를 측정할 수 있다.
이때, M결합체와 G결합체가 서로 다른 색상을 갖고 있으므로, 각각의 테스트 라인(241)은 M결합체 및 G결합체의 종류 및 농도에 따라 각각 다른 색으로 발색될 수 있다. 따라서, 복수 개의 테스트 라인(241)은 각각 다른 질병에 반응하는 항체의 종류 별 농도에 따라 다른 색상을 나타낼 수 있다. 즉, 검체에 포함된 IgG 항체(g) 및 IgM 항체(m)의 농도에 따라 테스트 라인(241)의 색상이 다르게 나타날 수 있다.
구체적으로, M결합체는 제1 색상인 빨간색으로 형성되고, G결합체는 제2 색상인 파란색으로 형성되는 바, 제1 질병에 대해 M결합체만 존재하고 G결합체가 존재하지 않은 경우, 제1 테스트 라인(241a)은 빨간색으로 발색될 수 있다. 이 경우, 검체는 제1 질병에 대한 IgM 항체(m1)만 포함하므로, 사용자가 비교적 최근에 제1 질병에 감염되었음을 알 수 있다(제1 경우).
또한, 제2 질병에 대해 G결합체만 존재하고 M결합체가 존재하지 않는 경우, 제2 테스트 라인(241b)은 파란 색상으로 발색될 수 있다. 이 경우, 검체는 제2 질병에 대한 IgG 항체(g2)만 포함하므로, 사용자가 비교적 오래 전에 제2 질병에 감염된 경험이 있고, 최근에 재감염되었음을 알 수 있다(제2 경우).
또한, 제3 질병에 대해 M결합체와 G결합체가 모두 존재하는 경우, 제3 테스트 라인(241c)은 제1 색상인 빨간색과 제2 색상인 파란색이 혼합된 제3 색상인 보라색으로 발색될 수 있다. 이 경우, 검체는 제3 질병에 대한 IgM 항체(m3)와 IgG 항체(g3)를 모두 포함하므로, 사용자가 질병에 감염된 시기가 비교적 최근이거나, 감염 후 시간이 상당히 경과한 상태임을 나타내는 것으로 판단할 수 있다(제3 경우).
다른 예로, 질병에 대해 M결합체와 G결합체가 모두 존재하지 않는 경우, 그 질병에 해당되는 테스트 라인(241)은 발색되지 않을 수 있다. 이 경우, 검체에 IgM 항체(m) 및 IgG 항체(g)가 모두 포함되지 않음을 의미하므로, 사용자가 질병에 감염되지 않았음을 의미할 수 있다(제4 경우).
즉, 테스트 라인(241)의 위치 및 발색되는 색을 통해 질병의 재감염 여부 및 대략적인 질병 감염 후 현재 상태를 간접적으로 파악할 수 있다. 인수공통감염병의 경우, 현재 감염상태 및 재감염 여부에 따라 치료 방법이 다르므로, 인수공통감염병 멀티 진단 키트(1)를 통해 감염 여부 및 질병 감염 시기를 용이하게 파악하여, 치료 방법을 쉽게 결정할 수 있다는 장점이 있다.
테스트 라인(241)의 일측에는 소정 간격 이격되도록 컨트롤 라인(242)이 제공될 수 있다. 컨트롤 라인(242)은 검체가 검출 반응 패드(240)를 정상적으로 통과하는지 여부를 확인하기 위한 것으로서, 질병 감염 유무와 상관없이 발색될 수 있다. 즉, 검체가 질병에 감염되지 않을 경우에는 복수의 테스트 라인(241)을 지나면서 발색되지 않고, 컨트롤 라인(242)에서만 발색될 수 있다. 이때, 검체가 컨트롤 라인(242)을 통과하는 소정의 시간, 예를 들어, 약 20분 내지 30분이 지난 후에도 컨트롤 라인(242)이 발색되지 않으면, 인수공통감염병 멀티 진단 키트(1)가 고장난 것으로 판단될 수 있다.
테스트 라인(241) 및 컨트롤 라인(242)은 투시창(120)을 통해 외부에서 관찰이 가능할 수 있다. 구체적으로, 투시창(120)은 복수의 테스트 라인(241) 및 컨트롤 라인(242)이 모두 관찰될 수 있는 크기로 제공될 수 있으며, 투명하게 제공될 수 있다.
한편, 검출 반응 패드(240)의 일측, 즉, 베이스(210)의 타측에는 흡수 패드(250)가 제공될 수 있다. 흡수 패드(250)는 검체 패드(220), 컨쥬게이트 패드(230), 및 검출 반응 패드(240)를 차례로 통과한 검체를 흡수할 수 있다. 이에 따라, 진단을 마친 검체가 케이스(10)의 외부로 노출되는 것이 방지될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 골드 나노케이지를 인수공통감염병 멀티 진단 키트의 검출 스트립에 제공하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 골드 나노케이지(G)는 실버 나노입자(silver nanoparticle)로부터 형성될 수 있다(S100, S200). 여기서, 실버 나노입자는 정육면체, 직육면체, 구 등의 다양한 형상으로 제공될 수 있다.
구체적으로, 골드 나노케이지(G)의 형성 과정은 실버 나노입자를 형성한 후, 이의 일부를 금으로 치환하는 과정일 수 있으며, 이는 전체적으로 3Ag(s) + AuCl4 -(aq) → 3Ag+(aq) + Au(s) + 4Cl-(aq)와 같은 화학 반응으로 표현될 수 있다. 이때, 골드 나노케이지(G)의 색상은 금의 함유량에 따라 다르게 발현될 수 있다.
실버 나노입자의 합성 과정(S100)은 금속 소스(metal source), 안정제(capping agent), 환원제(reducing agent), 용매(solvent) 및 기타 첨가제(additives)를 필요로 할 수 있다. 구체적으로, 금속 소스는 합성하고자 하는 금속 나노입자에 대한 금속 이온을 제공하는 것일 수 있고, 안정제는 불안정한 나노입자들이 서로 응집되지 않고 단일의 나노입자로써 제공될 수 있도록 도와주는 것일 수 있으며, 환원제는 금속 이온을 금속 원자로 환원하여 환원된 원자들이 커다란 입자로 형성될 수 있도록 하는 것일 수 있고, 용매는 금속 소스, 안정제 및 환원제가 반응할 수 있는 환경을 제공하는 것일 수 있다.
예를 들어, 금속 소스로는 AgNO3(Silver nitrate), CF3COOAg(Silver trifluoroacetate), CH3COOAg(Silver acetate), Ag2CO3(Silver carbonate), C6H5CO2Ag(Silver benzoate), Silver halide, Ag2SO4(Silver sulfate), AgBF4(Silver tetrafluoroborate), Ag2O(Silver oxide) 등이 이용될 수 있고, 안정제로는 PVP(polyvinylpyrrolidone), PVA(Polyvinyl alcohol), PEG(Polyethylene glycol), PS(Polystyrene), NHS ester, CTAB(Cetyltrimethylammonium bromide), CTAC(Cetyltrimethylammonium chloride), HTAB(Hexadecyltrimethylammonium bromide), Sodium citrate, 1,10-Phenanthroline, Organic amine derivatives, Organic thiol derivatives, Tannic acid, Lipoic acid, BPEI(Branched polyethyleimine), Functionalized silica(-OH, -NH3, -COOH, CnHm, CnFm, etc), Dendrimer, Carbohydrate, Protein, DNA 등이 이용될 수 있다. 또한, 환원제로는 NaBH4(Sodium borohydride), Ascorbic acid, Ethylene glycol, Formaldehyde, Hydrazine, LiAlH4(Lithium aluminum hydride), KBH4(Potassium borohydride) 등이 이용될 수 있고, 용매로는 Deionized water, Ethylene glycol, Diethylene glycol, Glycerin, Pentaerythritol, Sucrose, Alcohol, Ketone 등이 이용될 수 있으며, 첨가제로는 NaCl(Sodium chloride), NaBr(Sodium bromide), HCl(Hydrochloric acid), HNO3(Nitric acid), CuCl(Copper(I) chloride), CuCl2(Copper(II) Chloride), Fe(acac)3(Iron(III) acetylacetonate), Na2S(Sodium sulfide anhydrous), Na2Sㆍ9H2O(Sodium sulfide nonahydrate), NaHS(Sodium hydrogen sulfide), NH3(Ammonia), CuSO4(Copper(II) sulfate), FeCl3(Iron(III) chloride) 등이 이용될 수 있다.
이때, 실버 나노입자의 합성 방법으로 폴리올 방법(polyol method), 시드매개법(seed-mediated method) 및 단일 용기법(one pot method) 등이 이용될 수 있다. 본 실시예에서는, 폴리올 방법을 통해 실버 나노입자가 합성되는 것을 예로 설명하겠다.
한편, 폴리올 방법에서는 금속 소스로 AgNO3, CF3COOAg이 사용될 수 있고, 안정제로는 PVP이 사용될 수 있으며, 환원제 및 용매로는 EG, DEG, DMF가 사용될 수 있고, 첨가제로는 NaCl, NaBr, HCl, HNO3, CuCl, CuCl2, Fe(acac)3, Na2S, Na2Sㆍ9H2O, NaHS가 사용될 수 있다. 또한, 시드 매개법에서는 금속 소스로 AgNO3, CF3COOAg이 사용될 수 있고, 안정제로는 CTAB, CTAC, HTAB이 사용될 수 있으며, 환원제로는 Ascorbic acid, Sodium borohydride이 사용될 수 있고, 용매로는 Deionized water이 사용될 수 있으며, 첨가제로는 NH3, CuSO4가 사용될 수 있다. 또한, 단일 용기법에서는 시드 매개법과 동일한 금속 소스, 안정제, 환원제 및 용매가 사용될 수 있고, 첨가제로는 FeCl3가 사용될 수 있다.
실버 나노입자를 합성하는 과정을 보다 구체적으로 설명하면, 우선, 6mL 에틸렌글리콜(Ethylene glycol)을 복수 개의 바이알(vial)에 넣어준 후, 기름(oil bath)에 넣을 수 있다. 이때, 복수 개의 바이알의 뚜껑을 느슨하게 한 채, 기 설정된 시간, 예를 들어, 1시간 내지 5시간 동안 140~160
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의 온도 범위에서 가열시킬 수 있다.
기 설정된 시간 동안 가열된 복수의 바이알의 뚜껑을 제거한 후, 반응 촉매인 3mM의 Na2S, Na2Sㆍ9H2O 혹은 NaHS/HCl를 복수 개의 바이알에 각각 60 내지 100uL 넣을 수 있다. 이때, Na2Sㆍ9H2O는 9개의 물 분자(H2O)로 수화(Hydration)된 Na2S로서, Na2S와 9개의 H2O가 별도로 존재하는 것이 아닌, Na2S가 이미 9개의 H2O를 포함하고 있는 형태를 의미할 수 있다. 또한, NaHS는 어떠한 H2O도 포함하지 않는 무수물(Anhydrous)일 수 있으며, HCl은 금속 소스의 환원에 의해 생성되는 두 종류의 Seed(Single, Multi-twinned) 중 실버 나노입자의 생성에 불필요한 Multi-twinned seed를 제거(Oxidative etching)하기 위해 사용될 수 있다. 이때, 복수 개의 바이알은 완전히 밀폐되지 않도록 뚜껑을 느슨하게 닫을 수 있다.
수 분(예를 들어 8분 내지 9분) 후 복수 개의 바이알의 뚜껑을 제거하고, PVP 용액을 0.75ml씩 2번에 나누어 각각의 바이알에 넣을 수 있다. 이때, PVP 용액은 7ml의 에틸렌 글리콜에 0.14g의 PVP를 넣어 제조될 수 있다. PVP 용액은 형태를 잡아주는 역할을 하는 안정제로서, 실버를 입방형 구조로 용이하게 만들 수 있다.
PVP용액을 넣은 복수개의 바이알에 금속 소스인 AgNO3 또는 CF3COOAg를 0.4 내지 0.5mL 넣을 수 있다. 이때, 금속 소스를 용해시킨 바이알은 사용 전까지 빛이 완전히 차단된 암실에 보관될 수 있다.
반응 촉매인 Na2S, Na2Sㆍ9H2O 혹은 NaHS/HCl, capping agent인 PVP 및 금속 소스인 AgNO3 혹은 CF3COOAg를 투입한 복수 개의 바이알은 10분 내지 30분 동안 색상이 변화되는 것이 관찰될 수 있다.
반응이 종료된 후, 복수 개의 바이알은 21 내지 23
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의 물(water bath)로 옮겨질 수 있다. 이때, 신속한 냉각을 위하여 얼음이 포함된 물이 사용될 수 있다.
온도를 낮춘 각각의 바이알 내부의 용액은 50ml 원심 분리관(centrifuge tube)에 옮겨질 수 있고, 20분 내지 30분 동안 원심 분리한 후, 상층액을 분리시켜 제거할 수 있다.
상층액을 제거한 후, 각각의 원심 분리관에 2ml의 증류수를 넣고, 음파처리(sonication)하여 다시 분산시킬 수 있다. 그 후, 1.5ml 원심 분리관에 용액을 옮겨 담고, 10분 동안 원심 분리하여 다시 상층액을 분리시켜 제거할 수 있다. 해당 과정이 3번 반복될 수 있다.
원심 분리 및 상층액 분리 과정을 반복한 용액은 4ml의 증류수로 희석될 수 있다. 이를 통해, 실버 나노입자가 제조될 수 있다.
실버 나노입자가 합성된 후, 골드 나노케이지가 합성될 수 있다(S200). 이때 골드 클로라이드(gold choloride) 첨가량에 기인하여 형성되는 골드 나노케이지는 다양한 색상을 가질 수 있다. 이때, 골드 나노케이지는 1가 금속인 실버와 3가 금속인 골드가 이온 형태로 치환되어 생성될 수 있으며, 일 예의 골드 나노케이지의 합성 과정은 다음과 같을 수 있다.
골드 나노케이지의 합성에서는 실버 나노입자의 합성과 동일한 안정제를 사용할 수 있으며, 금속 소스로는 HAuCl4(골드 클로라이드)이 사용될 수 있다. 또한, 용매는 Deionized water일 수 있다.
50ml 플라스크에 9ml의 안정제인 PVP 용액 5ml을 넣은 후, 제조된 실버 나노입자 100ul을 넣을 수 있다. 이때, PVP 용액은 증류수에 9mM의 PVP를 넣어 제조될 수 있다. 그 후, PVP 용액을 넣은 플라스크 위에 부싱 타입 어댑터(Bushing-type adaptor)를 놓고 고무 마개(septum)로 느슨하게 덮은 후 10분동안 가열할 수 있다.
가열된 플라스크는 고무 마개를 제거한 후, 0.1mM HAuCl4 용액이 0.7ml/min의 속도로 제공될 수 있다. 이때, HAuCl4 용액은 튜브가 장착된 1회용 주사기에 주입된 후, 플라스크에 투입될 수 있다.
이때, 0.1mM HAuCl4 용액의 주입 양에 따른 플라스크 내부 용액의 색상 변화를 관찰하면서, 금속 소스인 골드 나노케이지의 SPR(Surface Plasmon Resonance) peak 위치를 예측할 수 있다.
사용자가 원하는 색이 관찰되면, 0.1mM HAuCl4 용액의 주입을 중단하고, 반응 색이 안정화될 때까지 약 10분간 실온에서 냉각시킬 수 있다. 따라서, HAuCl4 용액의 양에 따라 원하는 색상의 용액을 얻을 수 있다.
골드 나노케이지의 분리 과정을 살펴보면, 실온에서 반응 색이 안정화된 용액은 증류수로 세척(rinse)하여 50ml 원심 분리관에 옮겨질 수 있다. 원심 분리관의 용액은 갈바닉 교환 반응(Galvanic replacement reaction)이 진행될 수 있고, 갈바닉 교환 반응이 일어나는 동안 생성된 AgCl은 냉각하면 침전될 수 있다.
갈바닉 교환 반응이 완료된 용액은 최소 30분동안 2000g으로 원심 분리될 수 있고, 이때, NaCl의 침전물 위에서 골드 나노케이지 펠릿(gold nanocages pellet)을 얻을 수 있다.
과량의 NaCl을 녹이기 위해서, 물에 골드 나노케이지를 넣은 후 원심 분리로 골드 나노케이지를 다시 분리할 수 있다. NaCl 및 PVP를 충분히 제거하기 위해서, 해당 과정을 최소 3번 이상 반복할 수 있다.
골드 나노케이지를 에탄올과 물을 1대 1로 혼합한 혼합물에서 재분산시킬 수 있고, 원심 분리관 벽에 있는 골드 나노케이지를 제거하기 위해서 음파 처리를 수행할 수 있다.
음파 처리가 완료된 골드 나노케이지는 1.5ml 원심 분리관에 옮기고 원심 분리할 수 있으며, 증류수에 보관될 수 있다. 이때, NaCl 수용액에서 골드 나노케이지가 응집되는 것을 방지하기 위하여 분리 과정은 하루 내에 완료될 수 있다.
합성된 골드 나노케이지에는 제1 구조체가 부착되어, 골드 나노케이지-복합체가 형성될 수 있다(S300). 이때, 골드 나노케이지와 제1 구조체가 단순히 혼합됨으로써 골드 나노케이지-복합체가 형성될 수 있다. 다른 예로, 골드 나노케이지와 제1 구조체 사이에 연결자(Linker)를 이용함으로써 골드 나노케이지-복합체가 형성될 수 있다.
형성된 골드 나노케이지-복합체는 컨쥬게이트 패드(230)에 적용될 수 있다(S400). 이때, 각각 다른 색상의 골드 나노케이지-복합체는 검체에 포함된 각각 다른 종류의 항체(IgM 항체, IgG 항체)와 컨쥬게이트 패드(230)에서 결합될 수 있다. 예시적으로, 빨간 색상의 골드 나노케이지-복합체는 질병의 IgM 항체와 결합될 수 있고, 파란 색상의 골드 나노케이지-복합체는 질병의 IgG 항체와 결합될 수 있다. 그러나, IgM 항체 및 IgG 항체와 결합되는 골드 나노케이지-복합체의 색상은 이에 한정되지 않는다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 인수공통감염병 멀티 진단 키트(1)의 작용 및 효과에 대해 설명하겠다.
우선, 검체 패드(220)는 개방홀(110)을 통해 검체를 제공받을 수 있다. 이때, 검체는 소변, 혈액 등의 액체 시료일 수 있으며, 검체 패드(220)에 일부가 흡수된 후 유동될 수 있다.
검체 패드(220)를 통과한 검체는 컨쥬게이트 패드(230)로 제공될 수 있다. 컨쥬게이트 패드(230)에 복수의 질병과 관련된 항체와 결합될 수 있는 골드 나노케이지-복합체가 고정되어 제공될 수 있다. 이를 통해, 검체에 포함된 항체는 종류에 따라 각각의 다른 색상의 골드 나노케이지-복합체와 결합되어, 결합체를 형성할 수 있다. 이때, 골드 나노케이지(G)는 서로 다른 색상으로 형성되기 위해, 서로 다른 금 함유량을 갖도록 제공될 수 있으며, 골드 나노케이지-복합체는 형성된 골드 나노케이지(G)의 색상과 동일할 수 있다. 다만, 항체의 종류에 따라 반응하는 민감도가 균일하도록 서로 다른 색상을 갖는 골드 나노케이지(G)의 크기는 유사하거나 동일하게 제공될 수 있다.
이때, 골드 나노케이지(G)가 입방형 구조로 제공됨에 따라 넓은 표면적이 확보되어 복수의 제1 구조체가 부착될 수 있는 바, 복수의 항체가 결합될 수 있다. 또한, 질병에 감염되었을 경우, 하나의 질병에 대한 다른 종류의 항체가 제1 구조체를 통해 각각 금 함유량이 다르게 제공된 골드 나노케이지(G)와 결합되어 다른 색상의 결합체를 형성할 수 있다. 예시적으로, 빨간 색상의 골드 나노케이지-복합체는 질병의 IgM 항체와 결합될 수 있고, 파란 색상의 골드 나노케이지-복합체는 질병의 IgG 항체와 결합될 수 있다. 따라서, M결합체는 빨간색일 수 있고, G결합체는 파란색일 수 있다.
컨쥬게이트 패드(230)에서 생성된 복수의 결합체는 검출 반응 패드(240)로 전달되어, 질병에 따라 각각의 테스트 라인(241)에서 발색될 수 있다. 구체적으로, 제1 테스트 라인(241a)에는 제1 질병(예를 들어, 쯔쯔가무시병)에 대한 M결합체 및 G결합체가 고정될 수 있고, 제2 테스트 라인(241b)에는 제2 질병(예를 들어, 렙토스피라)에 대한 M결합체 및 G결합체가 고정될 수 있으며, 제3 테스트 라인(241c)에는 제3 질병(예를 들어, 렙토스피라)에 대한 M결합체 및 G결합체가 고정될 수 있다.
이때, M결합체와 G결합체가 서로 다른 색상을 갖고 있으므로, 각각의 테스트 라인(241)은 대응되는 질병에 대한 M결합체 및 G결합체의 종류 및 농도에 따라 각각 다른 색으로 발색될 수 있다. 즉, 검체에 포함된 IgG 항체 및 IgM 항체의 농도에 따라 테스트 라인(241)의 색상이 다르게 나타날 수 있다. 이에 의해, 테스트 라인(241)의 위치 및 발색되는 색을 통해 질병의 감염 여부 및 대략적인 질병 감염 시기를 쉽게 파악할 수 있다. 인수공통감염병의 경우, 치료 시점으로부터 질병의 감염 시점까지의 기간에 따라 치료 방법이 다르므로, 인수공통감염병 멀티 진단 키트(1)를 통해 감염 여부 및 질병 감염 시기를 용이하게 파악하여, 치료 방법을 쉽게 결정할 수 있다는 장점이 있다.
테스트 라인(241)을 통과한 검체는 컨트롤 라인(242)에 제공될 수 있다. 컨트롤 라인(242)은 검체의 정상적인 이동을 확인하도록 제공되는 것으로서, 검체가 검체 패드(220)에 제공된 후, 소정의 시간이 흐른 뒤에도 발색되지 않으면, 인수공통감염병 멀티 진단 키트(1)가 고장난 것으로 판단될 수 있다.
테스트 라인(241) 및 컨트롤 라인(242)을 통과한 검체는 흡수 패드(250)에 흡수될 수 있다. 이를 통해, 감염 여부의 진단을 끝낸 검체가 케이스(10)의 외부로 노출되지 않을 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인수공통감염병 멀티 진단 키트에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다. 다만, 다른 실시예에는 일 실시예와 비교하여 개방홀(110'), 투시창(120') 및 검출 스트립(20')이 복수 개 제공되는 점에서 차이가 있으므로, 차이점을 위주로 설명하며 동일한 부분에 대하여는 일 실시예의 설명과 도면 부호를 원용한다.
도 4는 다른 실시예에 따른 인수공통감염병 멀티 진단 키트를 보여주는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인수공통감염병 멀티 진단 키트(1')는 복수 개의 검출 스트립(20')을 포함할 수 있다. 이때, 복수 개의 검출 스트립(20')에 각각 별도의 검체가 제공될 수 있도록 개방홀(110') 및 투시창(120')은 각각의 검출 스트립(20')에 별도로 제공될 수 있다. 즉, 케이스(10')는 복수의 개방홀(110') 및 투시창(120')을 포함할 수 있고, 복수의 검출 스트립(20')이 모두 내부에 제공될 수 있다. 본 실시예에서는, 2개의 검출 스트립(20')을 포함하고, 이에 따라, 개방홀(110') 및 투시창(120')이 2개 제공되는 것을 예로 도시하였으나, 인수공통감염병 멀티 진단 키트(1')는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 인수공통감염병 멀티 진단 키트(1')는 3개의 검출 스트립(20') 및 이에 따른 케이스(10') 구조를 갖도록 제공될 수 있다.
복수의 검출 스트립(20')은 각각의 검체 패드(212', 222')를 포함할 수 있다. 이때, 각각의 검체 패드(212', 222')에는 서로 다른 검체가 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 검체 패드(212')에는 소변이 검체로 제공될 수 있고, 제2 검체 패드(222')에는 혈액이 검체로 제공될 수 있다. 즉, 하나의 인수공통감염병 멀티 진단 키트(1')에서 다양한 검체를 통해 질병의 감염 여부를 진단할 수 있다.
또한, 각각의 테스트 라인(2141', 2142')은 서로 다른 질병의 감염 여부를 확인할 수 있도록 제공될 수 있다. 구체적으로, 제1 검출 스트립(20')의 각 테스트 라인(2141') 및 제2 검출 스트립(20')의 각 테스트 라인(214')에서 진단 가능한 질병은 모두 상이할 수 있으며, 이를 통해 다양한 질병을 진단할 수 있다. 본 실시예에서는, 하나의 검출 스트립(20')에서 3개의 질병이 진단 가능하고, 이러한 검출 스트립(20')이 2개 제공되어 총 6개의 질병을 진단 가능하도록 도시하였으나, 인수공통감염병 멀티 진단 키트(1')는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 하나의 검출 스트립(20')에 4개의 테스트 라인(2141', 2241')이 제공되어, 총 8개의 질병이 진단 가능할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 인수공통감염병 멀티 진단 키트를 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1, 1': 인수공통감염병 멀티 진단 키트
10, 10': 케이스
110, 110': 개방홀
120, 120': 투시창
20, 20': 검출 스트립
210: 베이스
220, 212', 222': 검체 패드
230, 213', 223': 컨쥬게이트 패드
240: 검출 반응 패드
241, 2141', 2241': 테스트 라인
242, 2142', 2242': 컨트롤 라인
250: 흡수 패드
G, Ga, Gb: 골드 나노케이지
m: IgM 항체
g: IgG 항체
a, b: 제1 구조체
S1, S2, S3: 제2 구조체

Claims (15)

  1. 검체에 포함되어 있는 항체를 검출할 수 있는 검출 스트립; 및
    상기 검출 스트립의 적어도 일부를 감싸는 케이스를 포함하고,
    상기 검출 스트립은,
    상기 검체에 포함될 수 있는 IgM 항체와 IgG 항체가 각각 결합되는 서로 다른 색상을 나타내는 골드 나노케이지-복합체(Gold nanocage-Complex)가 제공되고, 상기 IgM 항체와 상기 IgG 항체가 각각 서로 다른 색상을 나타내는 상기 골드 나노케이지-복합체와 결합되어 결합체가 형성되는 컨쥬게이트 패드;
    상기 컨쥬게이트 패드로부터 상기 결합체를 전달받고, 상기 결합체가 고정될 수 있는 테스트 라인을 포함하는 검출 반응 패드를 포함하고,
    상기 테스트 라인에서 상기 결합체의 상기 IgM 항체와 상기 IgG 항체가 결합됨으로써, 상기 결합체에 결합되어 있는 골드 나노케이지-복합체(Gold nanocage-Complex)가 나타내는 색상이 혼합된 색상이 발색되며,
    상기 골드 나노케이지-복합체(Gold nanocage-Complex)는,
    서로 다른 색상을 나타내는 골드 나노케이지; 및
    상기 골드 나노케이지와 일체로 형성되고, 상기 IgM 항체 또는 상기 IgG 항체와 결합될 수 있는 제1 구조체를 포함하고,
    상기 테스트 라인에는,
    하나의 질병에 대한 상기 결합체의 상기 IgM 항체와 상기 IgG 항체가 고정될 수 있는 제2 구조체가 제공되며,
    상기 테스트 라인은 복수 개로 제공되고,
    복수 개의 상기 테스트 라인은 서로 이격되어 제공되며,
    복수 개의 상기 테스트 라인 각각에는,
    서로 다른 질병의 항원과 결합하는 상기 IgM 항체와 상기 IgG 항체가 결합될 수 있도록, 각 질병 항원에 대응하는 형상의 제2 구조체가 제공되고,
    상기 IgG 항체와 결합하는 상기 골드 나노케이지-복합체의 색상은 제1 색상이고,
    상기 IgM 항체와 결합하는 상기 골드 나노케이지-복합체의 색상은 제2 색상이며,
    상기 검체에 상기 IgG 항체만 있을 경우 상기 테스트 라인의 색상은 제1 색상으로 발색되고,
    상기 검체에 상기 IgM 항체만 있을 경우 상기 테스트 라인의 색상은 제2 색상으로 발색되며,
    상기 검체에 상기 IgG 항체와 상기 IgM 항체가 모두 있을 경우, 상기 테스트 라인의 색상은 제1 색상과 제2 색상이 혼합된 제3 색상으로 발색되는 인수공통감염병 멀티 진단 키트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    복수 개의 상기 테스트 라인 각각에 배치된 상기 제2 구조체는,
    쯔쯔가무시증의 항원, 렙토스피라의 항원, 신증후군출혈열의 항원과 대응되는 형상을 갖는 인수공통감염병 멀티 진단 키트.
  7. 제1 항에 있어서,
    색상이 서로 다른 상기 골드 나노케이지는 서로 다른 금 함유량을 갖는 인수공통감염병 멀티 진단 키트.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 골드 나노케이지는 입방형 구조로 제공되는 인수공통감염병 멀티 진단 키트.
  9. 제1 항에 있어서,
    서로 다른 색상을 갖는 상기 골드 나노케이지의 크기는 동일하게 제공되는 인수공통감염병 멀티 진단 키트.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 골드 나노케이지는 실버 나노입자가 합성된 후, 실버 나노입자의 실버를 금으로 치환하는 것에 의해 형성되며,
    상기 골드 나노케이지의 색상은 상기 금의 함유량에 따라 다르게 발현되어 있는 인수공통감염병 멀티 진단 키트.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 실버 나노입자의 합성에서 reducing agent는 에틸렌글리콜이고, capping agent는 PVP 용액이며, metal source는 AgNO3 또는 CF3COOAg이고,
    상기 골드 나노케이지의 합성에서 capping agent는 PVP 용액이고, metal source는 골드 클로라이드인 HAuCl4인 인수공통감염병 멀티 진단 키트.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 실버 나노입자의 합성은 폴리올 방법(polyol method) 또는 시드 매개법(seed-mediated method) 또는 단일 용기 방법(one pot method)로 이루어지는 인수공통감염병 멀티 진단 키트.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 골드 나노케이지는 40nm 내지 100nm의 크기를 갖는 인수공통감염병 멀티 진단 키트.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 검출 반응 패드는,
    상기 검체가 정상적으로 통과하는 여부를 확인하기 위해 제공되는 컨트롤 라인을 포함하는 인수공통감염병 멀티 진단 키트.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 케이스에 개방홀이 복수 개 제공되고, 상기 검출 스트립이 복수 개 제공되며, 상기 개방홀을 통해 상기 복수 개의 검출 스트립에 각각 별도의 검체가 제공되는 인수공통감염병 멀티 진단 키트.
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