KR102405830B1 - 일체형 분자 진단 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일체형 분자 진단 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진단대상 분자와 특이적으로 결합하는 바인딩 패드 및 상기 진단대상 분자를 상기 바인딩 패드로부터 분리하는 용출 버퍼를 건조 상태로 포함하는 이송 패드를 포함하며, 상기 진단대상 분자에 대한 증폭반응이 발생하는 증폭 패드를 포함하는 분자 진단 장치에 관한 것이다.

Description

일체형 분자 진단 장치{ALL-IN-ONE MOLECULAR DIAGNOSTICS DEVICE}
본 발명은 일체형 분자 진단 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진단대상 분자와 특이적으로 결합하는 바인딩 패드 및 상기 진단대상 분자를 상기 바인딩 패드로부터 분리하는 용출 버퍼를 건조 상태로 포함하는 이송 패드를 포함하며, 상기 진단대상 분자에 대한 증폭반응이 발생하는 증폭 패드를 포함하는 분자 진단 장치에 관한 것이다.
분자진단(Molecular Diagnosis) 또는 분자진단검사(Molecular Diagnostics)는 분자생물학적 기술을 이용하여 생체표지물질(특히 DNA 또는 RNA)을 검출하거나 분석하는 진단분야 혹은 기법을 의미하며 특히 핵산 진단과 유사한 의미로 사용하고 있다.
현재 바이러스 검출을 위해 주로 사용되는 방법은 분자진단방법으로 질병의 원인이 되는 박테리아, 바이러스 등의 핵산(Nucleic acid: DNA와 RNA 또는 그들의 변형체)을 검출하여 병의 원인 및 감염 여부를 검출하는 방법이다. 분자진단방법은 체액으로부터 샘플을 채취, 채취된 샘플의 유전자 추출, 중합효소연쇄반응을 이용한 증폭 및 분석에 이르는 4가지 단계로 구성된다. 분자진단법은 유전자 증폭과정을 거치기 때문에 극미량의 병원체에 대해서도 매우 높은 민감도 및 특이성을 갖는 정확한 진단이 가능하다.
하지만, 기존의 진단법의 수행을 위해서는 PCR 및 전기영동 등 고가의 분석 장비 및 시약을 사용하기 때문에 비용이 많이 들고, 복잡하고 전문적인 기술이 필요하기 때문에 숙련된 기술자에 의해서만 수행이 가능하다. 또한 분석 장비의 거대함으로 인해 각 생물 반응 단계의 통합이 어려와 분자 진단 과정에 샘플 오염의 가능성을 항상 내포하고 있으며, 분석 시간이 오래 걸리기 때문에 현장에서 유전자 진단을 하는데 한계를 보이고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2018-0015945호
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 진단대상 분자와 특이적으로 결합하는 바인딩 패드 및 상기 진단대상 분자를 상기 바인딩 패드로부터 분리하는 용출 버퍼를 건조 상태로 포함하는 이송 패드를 포함하며, 상기 진단대상 분자에 대한 증폭반응이 발생하는 증폭 패드를 포함하는 분자 진단 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 바인딩 패드 자체 또는 바인딩 패드에 건조 상태로 포함된 결합 물질을 이용하여 전달 버퍼에 의해 운반된 진단대상 분자를 포획하고, 이송 패드에 건조 상태로 포함된 용출 버퍼를 이용하여 상기 바인딩 패드 또는 바이딩 패드의 결합물질에 포획된 진단대상 분자를 결합물질로부터 분리하여 증폭반응을 발생시키기 위한 분자 진단 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일체형 분자 진단 장치는 증폭 패드를 포함하며, 상기 증폭 패드는 진단대상 분자와 특이적으로 결합하는 바인딩 패드 및 상기 진단대상 분자를 상기 바인딩 패드로부터 분리하는 용출 버퍼를 건조 상태로 포함하는 이송 패드를 포함할 수 있다.
상기 바인딩 패드는 다공성 멤브레인을 포함하고, 상기 다공성 멤브레인은 유리 섬유(glass fiber), 실리카 막(silica membrane), 셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트, 카툰(cotton), 나일론으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 바인딩 패드는 진단대상 분자와 특이적으로 결합하는 결합 물질을 더 포함하고, 상기 결합 물질은 바인딩 패드에 건조 상태로 포함된다.
상기 결합 물질은 핵산, 압타머, 합텐, 잠금(locked) 핵산(LNA), 항체, 항원, DNA 또는 RNA 결합성 단백질, 단일가닥 결합 단백질(single strand binding protein), 렉 A 단백질(Rec A protein), 폴리 펩티드(polypeptide), 팹 단편(Fab fragment) 소형 분자 화학 물질, 양이온성 화합물, 합성 폴리머(synthetic polymer) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 양이온성 화합물은 양이온성 지질 또는 양이온성 고분자일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 증폭 패드는 바인딩 패드 및 이송 패드 이외에 채널 패드 및 반응 패드를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 증폭 패드는 진단대상 분자와 특이적으로 결합하는 결합 물질을 포함하고, 전달 버퍼에 의해 전달된 진단대상 분자와 특이적으로 결합하여 진단대상 분자를 추출하는 바인딩 패드; 상기 바인딩 패드의 상면에 배치되고, 상기 바인딩 패드로부터 분리된 상기 진단대상 분자를 전달받는 이송 패드; 상기 이송 패드의 상면에 배치되며, 상기 이송 패드로부터 전달받은 진단대상 분자를 통과시키는 적어도 하나의 분자통과채널을 포함하는 채널 패드; 및 상기 적어도 하나의 분자통과채널에 대응하는 위치에 배치되며, 상기 진단대상 분자에 대한 증폭반응이 발생하는 적어도 하나의 반응 패드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일체형 분자 진단 장치는 상기 증폭 패드 이외에 샘플 패드, 로딩 패드 및 위킹 패드를 더 포함할 수 있다. 상기 샘플 패드는 상기 진단대상 분자를 포함하는 샘플이 수용되고, 상기 로딩 패드는 상기 진단대상 분자를 운반하는 전달 버퍼가 수용되며, 상기 위킹 패드는 상기 증폭 패드의 다운 스트림에 위치하고 상기 증폭 패드로 전개된 상기 전달 버퍼를 흡수한다.
본 발명의 일체형 분자 진단 장치는 상기 로딩 패드, 상기 샘플 패드, 상기 증폭 패드 및 상기 위킹 패드가 순차적으로 상호 이격되어 나열될 수 있다.
상기 전달 버퍼는, 증류수(distilled water, D.W.) 및 초순수(deionized water, D.I water) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 반응 패드는, 상기 진단대상 분자에 대한 증폭반응을 발생시키기 위한 건조 상태의 프라이머를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 이송 패드 및 반응 패드 중 적어도 하나는, 상기 증폭반응이 발생함에 따라 형광 세기가 변화하는 건조 상태의 지시약을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 이송 패드 및 반응 패드 중 적어도 하나는, 상기 진단대상 분자에 대한 증폭반응을 발생시키기 위한 건조 상태의 증폭반응효소를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 반응 패드는, 상기 진단대상 분자의 구조를 형성하기 위한 건조 상태의 (NH4)2SO4를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 이송 패드는, 상기 진단대상 분자의 구조를 형성하기 위한 건조 상태의 KCl을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 증폭 패드는, 상기 증폭반응을 촉진하기 위한 건조 상태의 계면활성제를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 이송 패드는, 상기 증폭반응을 촉진하기 위한 건조 상태의 베타인을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 반응 패드는, 상기 증폭반응이 발생함에 따라 형광 세기를 제어하기 위한 건조 상태의 MgSO4를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 이송 패드 및 반응 패드 중 적어도 하나는, 상기 진단대상 분자의 합성 블록을 형성하기 위한 건조 상태의 dNTPs를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 이송 패드는, 하부 방향으로 기공 크기가 작아지는 구조를 가지는 멤브레인으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술될 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, "통상의 기술자")에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 바인딩 패드 자체 또는 바인딩 패드에 건조 상태로 포함된 결합 물질을 이용하여 전달 버퍼에 의해 운반된 진단대상 분자를 포획하고, 진단대상 분자를 이송 패드에 건조 상태로 포함된 용출 버퍼를 이용하여 상기 바인딩 패드의 결합 물질에 포획된 진단대상 분자를 분리하고, 분리된 진단대상 분자는 채널 패드를 통하여 반응 패드로 이동하고, 상기 반응 패드에서 상기 진단대상 분자의 증폭반응을 발생시킴으로써, 진단대상 분자의 분리와 고감도 등온증폭반응 및 검출을 수행할 수 있다.
본 발명의 효과들은 상술된 효과들로 제한되지 않으며, 본 발명의 기술적 특징들에 의하여 기대되는 잠정적인 효과들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분자 진단 장치를 도시한 도면이다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 분자 진단 장치의 증폭 패드를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 키토산과 진단대상 분자의 결합의 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 증폭 반응의 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 패드의 구성에 따른 분자 형광 이미지 및 형광 세기 그래프를 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.
청구범위에 개시된 발명의 다양한 특징들은 도면 및 상세한 설명을 고려하여 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 명세서에 개시된 장치, 방법, 제법 및 다양한 실시예들은 예시를 위해서 제공되는 것이다. 개시된 구조 및 기능상의 특징들은 통상의 기술자로 하여금 다양한 실시예들을 구체적으로 실시할 수 있도록 하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 개시된 용어 및 문장들은 개시된 발명의 다양한 특징들을 이해하기 쉽게 설명하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 분자 진단 장치를 설명한다. 여기서, 예를 들어, 진단대상 분자는 본 발명의 일체형 분자진단 장치를 통하여 검출하고자 하는 화합물, 예를 들어 핵산 또는 전하를 띈 분자(charged molecule) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 핵산은 인산기, 염기로 구성된 뉴클레오티드(nucleotide)인 모노머(monomer)로 구성된 생명체의 유전물질로서, 대표적으로 DNA(deoxyribonucleic acid)와 RNA(ribonucleic acid)를 포함한다. 보다 구체적으로 DNA를 포함하는 디옥시리보핵산은 DNA, mtDNA, 및 cDNA 등이 있고, RNA를 포함하는 리보핵산은 RNA, mRNA, tRNA, rRNA, ncRNA, sgRNA, shRNA, siRNA, snRNA, miRNA, snoRNA 및 LNA 등이 있으며, 그밖에 핵산 유사체인 GNA, PNA, TNA, 및 모폴리노(morpholino) 등을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분자 진단 장치(100)를 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 분자 진단 장치(100)는 샘플 패드(sample pad)(110), 로딩 패드(loading pad)(120), 증폭 패드(amplification pad)(130), 위킹 패드(wicking pad)(140), 연결 패드(150) 및 지지체(160)를 포함할 수 있다.
샘플 패드(110)는 진단대상 분자를 포함하는 샘플이 수용될 수 있다. 일 실시예에서, 샘플 패드(110)는 샘플 주입구를 포함하며, 샘플 주입구를 통해 샘플이 샘플 패드(110)에 주입될 수 있다. 여기서, 샘플은, 진단대상 분자의 추출을 수행할 생물학적 물질, 예를 들어 생물학적 유체(fluid) 또는 생물학적 조직일 수 있다. 생물학적 유체의 예로서, 뇨, 혈액(전혈), 혈장, 혈청, 타액, 정액, 대변, 가래, 뇌척수액, 눈물, 점액, 양수 등을 들 수 있다. 생물학적 조직은 세포의 집괴로서, 대체적으로 인간, 동물, 식물, 세균, 진균 또는 바이러스 구조물의 구조적 물질의 하나를 형성하는 세포 내 물질들과 특정 종류의 집합으로서 연결 조직, 상피 조직, 근육 조직 및 신경 조직 등이 이에 해당될 수 있다. 또한, 생물학적 조직의 예에는 장기, 종양, 림프절, 동맥 및 개별적인 세포(들)도 포함될 수 있다.
일 실시예에서, 샘플 패드(110)는 알카리성을 갖도록 처리될 수 있다. 예를 들어, 샘플 패드(110)는 샘플 내의 타겟 세포를 파괴하여 타겟 세포로부터 진단대상 분자를 방출시키는 용해 버퍼(lysis buffer)를 포함할 수 있다. 이에, 샘플 패드(110)에 샘플이 주입되면, 샘플로부터 검출하고자 하는 진단대상 분자가 유출될 수 있다.
로딩 패드(120)는 샘플 패드(110)에 수용된 샘플로부터 유출된 진단대상 분자를 운반하는 전달 버퍼를 수용할 수 있다. 일 실시예에서, 로딩 패드(120)는 버퍼 주입구를 포함하며, 버퍼 주입구를 통해 전달 버퍼가 샘플 패드(110)에 주입될 수 있다. 예를 들어, 전달 버퍼는 증류수(distilled water, D.W.) 및 초순수(deionized water, D.I water) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
증폭 패드(130)는 진단대상 분자와 특이적으로 결합하는 바인딩 패드(210) 또는 상기 바인딩 패드(210)에 포함된 결합 물질과 상기 결합 물질로부터 진단대상 분자를 분리하기 위한 건조 상태의 용출 버퍼를 포함하며, 증폭 시약을 통하여 분리된 진단대상 분자를 증폭시키기 위한 증폭반응이 발생할 수 있다. 일 실시예에서, 증폭 패드(130)는 증폭 패드(130)에 포함된 바인딩 패드(210) 또는 상기 바인딩 패드(210)에 포함된 결합 물질을 이용하여 전달 버퍼에 의해 운반된 진단대상 분자를 추출 또는 포획할 수 있다. 또한, 증폭 패드(130)는 추출 또는 포획된 진단대상 분자를 증폭 패드(130)에 포함된 용출 버퍼를 이용하여 분리하고, 증폭 시약에 의하여 증폭반응이 발생할 수 있다.
구체적인 실시예에서, 상기 진단대상 분자가 핵산 분자인 경우, 증폭(amplification)은 주형(template)으로서 핵산 분자 중 적어도 하나를 이용하여 핵산 분자에 대한 복수의 복제물 또는 핵산 분자에 상보적인 복수의 복제물을 형성하는 것을 의미할 수 있으며, 공지의 다양한 증폭 기술이 사용될 수 있다.
위킹 패드(140)는 증폭 패드(130)로 전개된 전달 버퍼를 흡수할 수 있다. 위킹 패드(140)는 증폭 패드(130)의 다운 스트림에 위치할 수 있다. 이에, 전달 버퍼는 샘플 패드(110)에서 증폭 패드(130)를 거쳐, 위킹 패드(140)로 흡수될 수 있다.
일 실시예에서, 샘플 패드(110), 로딩 패드(120), 증폭 패드(130) 및 위킹 패드(140) 각각은 다공성 멤브레인으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 다공성 멤브레인을 이루는 다공성 물질은 섬유성 종이, 셀룰로오스 물질로 된 미세기공 멤브레인, 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트와 같은 셀룰로오스 유도체, 니트로셀룰로오스, 유리섬유, 코튼, 나일론과 같은 다공성 겔을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
샘플 패드(110), 로딩 패드(120), 증폭 패드(130) 및 위킹 패드(140) 각각이 다공성 멤브레인으로 이루어진 경우 전달 버퍼에 대한 액체 흡수성을 갖는다. 이 경우, 샘플 패드(110), 로딩 패드(120), 증폭 패드(130) 및 위킹 패드(140) 각각의 흡수력은 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 로딩 패드(120)의 액체 흡수력이 가장 낮으며, 위킹 패드(140)의 액체 흡수력이 가장 클 수 있다. 즉, 로딩 패드(120), 샘플 패드(110), 증폭 패드(130) 및 위킹 패드(140)로 갈수록 액체 흡수력이 커질 수 있다.
본 발명에 따른 분자 진단 장치(100)는 로딩 패드(120), 샘플 패드(110), 증폭 패드(130) 및 위킹 패드(140) 가 순차적으로 상호 이격되어 나열된 구조를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 분자 진단 장치(100)는 복수의 패드들이 액체 흡수력의 순서대로 배열된 구조를 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 구조 때문에, 로딩 패드(120)에 주입된 전달 버퍼는 위킹 패드(140)를 향하여 전개될 수 있다.
연결 패드(150)는 로딩 패드(120), 샘플 패드(110), 증폭 패드(130) 및 위킹 패드(140)를 연결하여 전달 버퍼가 이동할 수 있도록 할 수 있다. 일 실시예에서, 연결 패드(150)는 로딩 패드(120)와 샘플 패드(110) 사이, 샘플 패드(110)와 증폭 패드(130) 사이 및 증폭 패드(130)와 위킹 패드(140) 사이에 각각 위치할 수 있다.
지지체(160)는 로딩 패드(120), 샘플 패드(110), 증폭 패드(130), 위킹 패드(140) 및 연결 패드(150)를 지지할 수 있다. 지지체(160)는 로딩 패드(120), 샘플 패드(110), 증폭 패드(130), 위킹 패드(140) 및 연결 패드(150)를 지지할 수 있는 물질로써 확산되는 진단대상 분자 및 전달 버퍼가 유출되지 않도록 액체 불투과성(액체 불흡수성)을 갖는 물질이라면 어떠한 물질로도 형성될 수 있다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 분자 진단 장치(100)의 증폭 패드(130)를 도시한 도면이다.
도 2a 및 2b를 참고하면, 증폭 패드(130)는 바인딩 패드(binding pad)(210), 이송 패드(transfer pad)(220), 채널 패드(channel pad)(230) 및 적어도 하나의 반응 패드(reaction pad)(240)를 포함할 수 있다.
바인딩 패드(210)는 다공성 멤브레인을 포함할 수 있으며, 상기 다공성 멤브레인은 진단대상 분자와 특이적으로 결합할 수 있다. 상기 다공성 멤브레인은 유리 섬유(glass fiber), 실리카 막(silica membrane), 셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트, 카툰(cotton), 나일론으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 다공성 멤브레인은 진단대상 분자와 특이적으로 결합할 수 있도록 개질될 수 있으며, 이는 검출하고자 하는 진단대상 분자에 따라 통상의 기술자가 적절하게 선택할 수 있으며, 예를 들어 작용기가 부여된 탄수화물 기반 물질이나 기능성을 가진 폴리머 물질일 수 있다.
구체적인 실시예에서, 상기 바인딩 패드의 다공성 멤브레인의 표면은 음이온을 형성하도록 개질될 수 있다. 진단대상 분자가 핵산인 경우 고농도의 염과 함께 다공성 멤브레인 표면의 음이온과 핵산의 음이온 사이에 "염 다리(salt bridge)"가 형성되여 상기 바인딩 패드는 진단대상 분자를 포획할 수 있다.
상기 염은 카오트로픽(chaotropic) 염일 수 있으며, 이는 핵산과 다공성 멤브레인 간의 결합을 형성해 주는 역할과 함께 세포 구성물의 불활성화, 특히 단백질의 불활성화와 세포막의 용해에도 영향을 미칠 수 있다. 카오트로픽(chaotropic) 염으로는 상기의 작용을 할 수 있는 염은 무엇이든 사용이 가능하며 구아니딘티오시아네이트(guanidine thiocyanate), 소듐티오시아네이트(sodium thiocyanate), 구아니딘염산염(guanidine HCl), 요오드화나트륨(sodium iodide), 소듐퍼크로레이트(sodium perchlorate) 등을 예로 들 수 있다. 상기 카오트로픽(chaotropic)은 단일 염으로 사용할 수도 있고, 두 개 이상 염의 혼합물을 사용하여도 무방하다.
또한 바인딩 패드(210)는 진단대상 분자와 특이적으로 결합하는 결합 물질을 더 포함할 수 있으며, 상기 결합 물질을 이용하여 전달 버퍼에 의해 전달된 샘플로부터 진단대상 분자를 추출 또는 포획할 수 있다. 일 실시예에서, 바인딩 패드(210)는 다공성 물질로 구성될 수 있으며, 상기 결합 물질은 바인딩 패드(210)의 기공(pore) 사이에 물리적으로 결합되어 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 결합 물질은 특정 버퍼에 용해된 상태로 바인딩 패드(210)에 첨가된 후 상온에서 건조됨으로써 바인딩 패드(210) 내부에 결합될 수 있다.
상기 결합 물질은 핵산, 압타머, 합텐, 잠금(locked) 핵산(LNA), 항체, 항원, DNA 또는 RNA 결합성 단백질, 단일가닥 결합 단백질(single strand binding protein), 렉 A 단백질(Rec A protein), 폴리 펩티드(polypeptide), 팹 단편(Fab fragment) 소형 분자 화학 물질, 양이온성 화합물, 합성 폴리머(synthetic polymer) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 검출하고자 하는 진단대상 분자와 특이적으로 결합하는 물질이면 어느 것이든 사용할 수 있다.
상기 핵산은 리보솜(ribosomes), 폴리메라아제(polymerase), 히스톤(histone), 자이라제(gyrase), 엑소뉴클리아제(exonuclease) 등과 같은, DNA 또는 RNA 결합 단백질에 결합함으로써 결합 물질로 작용할 수 있다.
항체는 전체 길이의 항체 분자뿐만 아니라, 항원 결합 능력을 보유하는 항체 분자들의 단편, 예를 들어 활성 단편[F(ab')2, Fab, Fv, 및 Fd]과 같은 항원 결합 활성 단편들도 포함한다.
폴리펩티드, 펩티드, 및 단백질이라는 용어들은 아미노산 잔기(amino acid residue)의 폴리머를 칭하기 위해서 호환성이 있게 사용될 수 있다.
상기 소형 분자 화학 물질은 천연 화합물이거나 합성 화합물일 수 있으며, 검출하고자 하는 진단대상 분자와 특이적으로 결합하는 화합물은 어느 것이든 사용할 수 있으며, 예를 들어 인터칼레이터, 아크리딘계 화합물, 클로로퀴닌, 퀴닌, 노바나트론 또는 독소루비신일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 양이온성 화합물은 진단대상 분자와 정전기적 상호작용에 의해 진단대상 분자에 특이적으로 결합하여 복합체를 형성할 수 있는 모든 형태의 화합물을 포함하고, 예를 들어, 양이온성 지질과 고분자 종류일 수 있다.
상기 양이온성 지질은 N,N-디올레일-N,N-디메틸암모늄클로라이드(DODAC), N,N-디스테아릴-N,N-디메틸암모늄브로마이드(DDAB), N-(1-(2,3-디올레오일옥시)프로필-N,N,N-트리메틸암모늄클로라이드(DOTAP), N,N-디메틸-(2,3-디올레오일옥시)프로필아민(DODMA), N,N,N-트리메틸-(2,3-디올레오일옥시)프로필아민(DOTMA), 1,2-디아실-3-트리메틸암모늄-프로판(TAP), 1,2-디아실-3-디메틸암모늄-프로판(DAP), 3베타-[N-(N',N',N'-트리메틸아미노에탄)카바모일]콜레스테롤(TC-콜레스테롤), 3베타-[N-(N',N'-디메틸아미노에탄)카바모일]콜레스테롤(DC-콜레스테롤), 3베타-[N-(N'-모노메틸아미노에탄)카바모일]콜레스테롤(MC-콜레스테롤), 3베타-[N-(아미노에탄)카바모일]콜레스테롤(AC-콜레스테롤), 콜레스테릴옥시프로판-1-아민(COPA), N-(N'-아미노에탄)카바모일프로파노익 토코페롤(AC-토코페롤) 및 N-(N'-메틸아미노에탄)카바모일프로파노익 토코페롤(MC-토코페롤)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 조합일 수 있다.
상기 양이온성 고분자는 키토산(chitosan), 글라이콜 키토산(glycol chitosan), 프로타민(protamine), 폴리라이신(polylysine), 폴리아르기닌(polyarginine), 폴리아미도아민(PAMAM), 폴리에틸렌이민(polyethylenimine), 덱스트란(dextran), 히알루론산(hyaluronic acid), 알부민(albumin), 고분자폴리에틸렌이민(PEI), 폴리아민 및 폴리비닐아민(PVAm)으로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 것일 수 있으며, 바람직하게는 키토산이다.
상기 이송 패드(transfer pad)(220)는 용출 버퍼(elution buffer)를 건조 상태로 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 용출 버퍼는 결합 물질로부터 진단대상 분자를 용출하는데 사용되는 완충액을 지칭한다. 용출 버퍼는 결합 물질과 진단대상 분자 복합체의 적절한 결합 조건을 이용하여 완충액의 이온 강도 또는 pH를 변경하거나, 리간드(진단대상 분자)에 대한 경쟁적 분자를 첨가하거나, 분자의 소수성을 변경하거나, 리간드의 화학적 성질(예를 들어, 전하)을 변화시킴으로써, 진단대상 분자가 결합 물질에 결합할 수 없도록 하여 결합 물질로부터 진단대상 분자를 분리한다.
구체적인 실시예를 위하여 도 3을 참고하면, 상기 양이온성 고분자 중 하나인 키토산은 다공성 물질인 바인딩 패드(210)에 결합되어 임계 pH보다 낮은 pH에서 양전하(+)를 가질 수 있다. 키토산의 pH가 임계 pH보다 낮은 경우, 키토산의 양전하가 진단대상 분자의 음전하(-)와 결합하여 키토산과 진단대상 분자가 결합할 수 있다.
반면, 이송 패드(220)에 첨가된 용출 버퍼에 의해 키토산의 pH가 임계 pH보다 큰 경우, 키토산의 양전하가 제거되면서 키토산과 진단대상 분자가 분리되어 진단대상 분자가 자유롭게 이동할 수 있다. 즉, 이송 패드(220)에 포함된 용출 버퍼는 바인딩 패드(210)에 포함된 키토산의 pH를 조절하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 용출 버퍼는, 건조 상태로 상기 이송 패드(220)에 포함될 수 있다.
상기 이송 패드(220)는 바인딩 패드(210)의 상면에 배치되고, 상기 진단대상 분자를 상기 바인딩 패드로부터 분리하는 용출 버퍼를 건조 상태로 포함하며, 바인딩 패드(210)로부터 진단대상 분자를 전달받을 수 있다. 이후, 분리된 진단대상 분자는 바인딩 패드(210)로부터 이송 패드(220), 채널 패드(230) 및 반응 패드(240)로 순차적으로 이동할 수 있다.
일 실시예에서, 이송 패드(220)는 하부 방향으로 기공 크기가 작아지는 비대칭 구조를 가지는 멤브레인으로 구성될 수 있다. 즉, 이송 패드(220)는 진단대상 분자가 전체적으로 잘 퍼질 수 있도록 하부 방향으로 기공 크기가 작아지는 비대칭 멤브레인으로 구성될 수 있으며, 이에 따라, 진단대상 분자가 기공이 작은 쪽으로 퍼지게 되어 전체적으로 골고루 이송 패드(220)에 퍼질 수 있다.
채널 패드(230)는 이송 패드(220)로부터 전달되는 진단대상 분자를 분자통과채널로 통과시켜 반응 패드(240)로 전달할 수 있다. 채널 패드(230)는 이송 패드(220)의 상면에 배치되며, 이송 패드(220)로부터 전달받은 진단대상 분자를 통과시키는 적어도 하나의 분자통과채널을 포함할 수 있다. 즉, 채널 패드(230)는 적어도 하나의 반응 패드(240) 각각에 대응하는 위치에 진단대상 분자가 통과할 수 있는 분자통과채널이 형성될 수 있다.
반응 패드(240)는 적어도 하나의 분자통과채널에 대응하는 위치에 배치되며, 진단대상 분자에 대한 증폭반응이 발생할 수 있다. 일 실시예에서, 반응 패드(240)는 진단대상 분자를 증폭하여 검출하기 위한 반응 시약을 건조상태로 포함할 수 있다.
*진단대상 분자가 핵산인 경우에 상기 반응 시약은 진단대상 분자에 특이적으로 결합하는 프라이머, dNTP, 반응 버퍼, 재조합 효소 및 증폭 반응에 따라 형광이 변화하는 지시약을 포함할 수 있다.
증폭 반응을 위한 상기 프라이머, dNTP, 반응 버퍼, 재조합 효소 및 증폭 반응에 따라 형광이 변화하는 지시약은 건조 상태로 상기 반응 패드에 포함될 수 있으며, 상기 dNTP, 재조합 효소 및 지시약은 건조 상태로 이송 패드에 포함될 수도 있다.
또한 상기 반응 패드는 상기 진단대상 분자의 구조를 형성 및 유지하기 위한 건조 상태의 (NH4)2SO4 또는 KCl을 더 포함할 수 있다.
또한 상기 반응 패드는 상기 증폭반응을 촉진하기 위한 건조 상태의 인핸서, 예를 들어 계면활성제를 더 포함할 수 있다.
상기 인핸서는 GC 풍부 생성물을 생성하는 반응의 성공에 기여한다. 수율, 특이성 및 일관성을 증가시키기 위해 일반적으로 다양한 인핸서가 PCR 반응에 포함될 수 있으며, 이들은 주형 DNA의 Tm을 낮춤으로써 작용할 수 있다. 인핸서는 나선 불안정화, 반응 억제제의 중화, 또는 알려지지 않은 메커니즘을 비롯한 다른 메커니즘을 통해 기능할 수 있다. 인핸서로는 베타인, 베타인 유사체, 글리세롤, 소 혈청 알부민(BSA), 폴리에틸렌 글리콜, 테트라메틸암모늄 클로라이드, 7-데아자-GTP, 중성 계면활성제, 디메틸설폭시드(DMSO), 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 포름아미드, 아세톤, 아세트아미드, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, 아세톤, 아세트이미드, N-메틸아세트이미드, N,N-디메틸아세트이미드, 2-피롤리돈, N-메틸피롤리돈, 프로피온아미드 및 이소부티르아미드를 들 수 있으나 이들에 한정되지 않는다. 중성 계면활성제로는 TWEEN-20, β-옥틸-글루코시드, 옥틸-β-티오-글루코피라노시드, Triton X-100, Triton X-114, NP-40, Brij-35, Brij-58, Tween-80, Pluronic F-68, Pluronic F-127, Deoxy Big CHAP, CHAPS, CHES, 노닐 페녹실폴리에톡실에탄올(Tergitol 타입 NP-40) 및 옥틸 페녹실폴리에톡실에탄올(Igepal CA-630)을 들 수 있으나 이들에 한정되지 않는다. 베타인 유사체로는 호모데아놀 베타인, 데아놀 베타인, 프로피오 베타인, 호모글리세롤 베타인, 디에탄올 호모베타인, 트리에탄올 호모베타인, 하이드록시프로필 호모베타인, N-메틸-N-(2-카복시에틸)모르폴리늄 분자내 염, N-메틸-N-(2-카복시에틸)피페리디늄 분자내 염, N-메틸-N-(2-카복시에틸)피롤리디늄 분자내 염, N,N-디메틸-N-(2-하이드록시에틸)-N-(2-설포에틸)암모늄 분자내 염, N,N-디메틸-N-(2-하이드록시에틸)-N-(3-설포프로필)암모늄 분자내 염, N,N-디하이드록시에틸-N-메틸-N-(3-설포프로필)암모늄 분자내 염, N,N-디메틸-N-(2-하이드록시에틸)-N-(4-설포부틸)암모늄 분자내 염, N-메틸-N-(3-설포프로필)모르폴리늄 분자내 염 및 N-메틸-N-(3-설포프로필)피페리디늄 분자내 염을 들 수 있으나 이들에 한정되지 않는다.
또한 반응 패드는 상기 증폭반응이 발생함에 따라 형광 세기를 제어하기 위한 건조 상태의 MgSO4를 더 포함할 수 있다.
프라이머(primer)란 짧은 서열의 뉴클레오티드인 올리고뉴클레오티드(oligonucleotide)로서 목적하는 DNA 압타머 반대편 가닥의 상보적 위치에 특이적으로 부착되어 유전자의 증폭(amplification)을 개시하는 역할을 하는 올리고뉴클레오티드를 의미한다.
증폭 단계는 PCR, Real-time PCR 증폭 방법을 포함한 공지의 DNA 증폭 방법을 사용할 수 있으나, 분자 진단을 위해 짧은 시간에 고감도로 선택적인 핵산(nucleic acid)을 검출하기 위해서는 등온증폭반응을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 등온증폭반응은 HDA(Helicase-Dependent Amplification), RPA(Recombinase Polymerase Amplification), RCA(Rolling Circle Amplification), LAMP(Loop mediated isothermal amplification), NASBA(Nucleic AcidSequence-Based Amplification), TMA(Transcription Mediated Amplification), SMART(Signal Mediated Amplification of RNA Technology), SDA(Strand Displacement Amplification), IMDA(Isothermal Multiple Displacement Amplification), SPIA(Single Primer Isothermal Amplification) 및 cHDA(circular Helicase Dependent Amplification)로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 방법으로 수행되는 것일 수 있으며, 바람직하게는 RPA(Recombinase Polymerase Amplification)의 방법으로 수행되는 것이 바람직하다.
상기 재조합효소는 원핵생물, 바이러스 또는 진핵생물 기원에서 유래할 수 있다. 예시적인 재조합효소는 RecA 및 UvsX(예를 들어, 임의의 종에서 수득되는 RecA 단백질 또는 UvsX 단백질), 및 이의 단편 또는 돌연변이체, 및 이의 조합을 포함한다. 상기 RecA 및 UvsX 단백질은 임의의 종에서 수득될 수 있다. 또한, RecA 및 UvsX 단편 또는 돌연변이 단백질은 이용가능한 RecA 및 UvsS 단백질과 핵산 서열, 및 분자 생물학 기술을 사용하여 생산할 수도 있다.
상기 지시약은 증폭 산물의 검출을 위한 표지로 증폭반응에 의하여 형광이 증가 또는 감소할 수 있다. 예를 들어, 인터칼레이터(intercalator)는 단일 가닥 DNA(ssDNA)에는 결합하지 않고 프라이머 결합(annealing) 후 DNA가 합성(extension)되어 형성되는 이중나선 DNA(dsDNA)에 결합할 때 형광을 발광하게 된다. 따라서 인터칼레이터 형광물질은 어닐링 또는 DNA 합성단계에서 형광을 측정하여야만 증폭 산물을 정량할 수 있다.
상기 인터칼레이터(intercalator)는 EvaGreen, exa Fluor 350, Alexa Fluor 430, Alexa Fluor 488, Alexa Fluor 532, Alexa Fluor 546, Alexa Fluor 568, Alexa Fluor 594, Alexa Fluor 633, Alexa Fluor 647, Alexa Fluor 660, Alexa Fluor 680, Cy2, Cy3.18, Cy3.5, Cy3, Cy5.18, Cy5.5, Cy5, Cy7, Oregon Green, Oregon Green 488-X, Oregon Green 488, Oregon Green 500, Oregon Green 514, SYTO 11, SYTO 12, SYTO 13, SYTO 14, SYTO 15, SYTO 16, SYTO 17, SYTO 18, SYTO 20, SYTO 21, SYTO 22, SYTO 23, SYTO 24, SYTO 25, SYTO 40, SYTO 41, SYTO 42, SYTO 43, SYTO 44, SYTO 45, SYTO 59, SYTO 60, SYTO 61, SYTO 62, SYTO 63, SYTO 64, SYTO 80, SYTO 81, SYTO 82, SYTO 83, SYTO 84, SYTO 85, SYTOX Blue, SYTOX Green, SYTOX Orange, SYBR Green, YO-PRO-1, YO-PRO-3, YOYO-1, YOYO-3 티아졸 오렌지(thiazole orange) 또는 에티디움 브로마이드(ethidium bromide)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에서, 도 4를 참고하면, 상기 지시약은 진단대상 분자의 증폭반응에 따라 형광이 감소될 수 있다. 따라서, 진단대상 분자가 반응 패드(240)에 전달되는 경우, 증폭반응이 발생하게 되고 지시약의 형광이 감소함에 따라 진단대상 분자의 존재를 확인할 수 있다. 예를 들어, 형광이 변화하는 지시약은 HNB(hydroxynaphthol blue)를 포함할 수 있다. HNB(hydroxynaphthol blue)은 반응액 중 마그네슘 이온 농도에 반응하여 색이 변하는 염료로, 예를 들면 핵산의 증폭으로 인해 Mg2+가 핵산의 증폭 부산물인 파이로 포스페이트와 결합하여 마그네슘 파이로포스페이트를 생성하여 버퍼 안에 존재하는 Mg2+의 농도가 낮아지면서 염료의 색이 보라색에서 푸른색으로 변하며, 이는 특히 나안으로 검출이 가능하여 그 편리성이 증대된다.
일 실시예에서, N(negative) 패드인 반응 패드(240)에 포함된 프라이머는 진단대상 분자와 매칭되지 않아 증폭반응이 일어나지 않음에 따라 지시약의 형광 감소도 나타나지 않을 수 있다. 반면, P(positive) 패드인 반응 패드(240)에 포함된 프라이머는 진단대상 분자와 매칭되어 증폭반응이 일어남에 따라 지시약의 형광 감소가 나타날 수 있다.
예를 들어, 증폭 반응은 LAMP(isothermal amplification) 반응을 포함할 수 있으며, LAMP 반응이 일어나는 경우 Mg2+ 이온의 농도가 감소하여 지시약의 형광 세기가 감소하고, LAMP 반응이 일어나지 않는 경우 Mg2+ 이온의 농도가 유지되어 지시약의 형광 세기가 유지될 수 있다.
일 실시예에서, 하기 <표 1>과 같은 물질들 중 적어도 하나가 본 발명에 따른 증폭 패드(130)에 특정 버퍼에 용해된 상태로 첨가된 후 상온에서 건조되어 증폭 패드(130)에 건조 상태로 포함될 수 있다.
Figure 112020082866512-pat00001
상기 <표 1>에서, 증폭반응효소는 폴리머레이즈(polymerase)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, KCl과 (NH4)2SO4는 분석대상 분자인 DNA의 2차 구조를 형성하기 위해 이용될 수 있다. 일 실시예에서, dNTPs는 분석대상 분자인 DNA 합성 블록 형성을 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 계면활성제는 진단대상 분자를 포함하는 샘플과 함께 샘플 패드(110)에 주입될 수 있다.
일 실시예에서, 지시약, 증폭반응효소, MgSO4 및 dNTPs는 이송 패드(220)와 반응 패드(240) 중 적어도 하나에 건조 상태로 포함될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 패드(220)의 구성에 따른 분자 형광 이미지 및 형광 세기 그래프를 도시한 도면이다.
도 5를 참고하면, 이송 패드(220)는 진단대상 분자를 이송 패드(220)로부터 반응 패드(240)로 효율적으로 이동시키기 위하여 다양한 재질 및 구조로 구성될 수 있다.
이 경우, 비교예 1은 이송 패드(220)가 PES(polythersulfone) 0.5um으로 구성되며, 기공 크기가 동일한 대칭 구조를 가질 수 있다. 비교예 2는 이송 패드(220)가 PES 5um으로 구성되며, 기공 크기가 동일한 대칭 구조를 가질 수 있다. 비교예 3은 이송 패드(220)가 제1 플라즈마 멤브레인으로 구성되며, 상부 방향으로 기공 크기가 작아지는 비대칭 구조를 가질 수 있다. 비교예 4는 이송 패드(220)가 제1 플라즈마 멤브레인으로 구성되며, 하부 방향으로 기공 크기가 작아지는 비대칭 구조를 가질 수 있다. 비교예 5는 이송 패드(220)가 제2 플라즈마 멤브레인으로 구성되며, 상부 방향으로 기공 크기가 작아지는 비대칭 구조를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 실시예 1은 이송 패드(220)가 제2 플라즈마 멤브레인으로 구성되며, 하부 방향으로 기공 크기가 작아지는 비대칭 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 실시예 1에서 진단대상 분자에 대한 형광 이미지가 가장 밝게 관찰되고, 형광 세기 또한 가장 큰 값을 갖는 것을 확인할 수 있다.
또한, N 패드인 반응 패드(240)와 P 패트인 반응 패드(240) 각각의 형광 세기의 차이가 가장 크다는 것, 즉, 형광 세기 변화량이 가장 크다는 것을 확인할 수 있으며, 이를 통해 증폭반응이 일어남을 보다 명확히 확인할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 플라즈마 멤브레인은 제1 플라즈마 멤브레인보다 하부 방향으로의 기공 크기 차이가 더 클 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 통상의 기술자라면 본 발명의 본질적인 특성이 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능할 것이다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
100: 분자 진단 장치
110: 샘플 패드
120: 로딩 패드
130: 증폭 패드
140: 위킹 패드
150: 연결 패드
160: 지지체
210: 바인딩 패드
220: 이송 패드
230: 채널 패드
240: 반응 패드

Claims (19)

  1. 로딩 패드, 샘플 패드, 증폭 패드 및 위킹 패드가 순차적으로 상호 이격되어 나열되고,
    샘플 패드와 증폭 패드 사이 및 증폭 패드와 위킹 패드 사이에 각각의 연결 패드가 위치하고,
    상기 증폭 패드는
    전달 버퍼에 의하여 전달된 진단대상 분자와 특이적으로 결합하는 결합 물질을 포함하는 바인딩 패드;
    상기 바인딩 패드의 상면에 배치되고 상기 진단대상 분자를 상기 바인딩 패드의 결합 물질로부터 분리하는 용출 버퍼를 건조 상태로 포함하는 이송 패드;
    상기 이송 패드의 상면에 배치되고, 상기 이송 패드로부터 전달받은 진단대상 분자를 통과시키는 적어도 하나의 분자통과채널을 포함하는 채널 패드;및
    상기 적어도 하나의 분자통과채널에 대응하는 위치에 배치되며, 상기 진단대상 분자에 대한 증폭반응이 발생하는 적어도 하나의 반응 패드를 포함하는 분자 진단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바인딩 패드는 다공성 멤브레인을 포함하는 분자 진단 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 다공성 멤브레인은 유리 섬유(glass fiber), 실리카 막(silica membrane), 셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트, 카툰(cotton), 나일론으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 분자 진단 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 결합 물질은 핵산, 압타머, 합텐, 잠금(locked) 핵산(LNA), 항체, 항원, DNA 또는 RNA 결합성 단백질, 단일가닥 결합 단백질(single strand binding protein), 렉 A 단백질(Rec A protein), 폴리 펩티드(polypeptide), 팹 단편(Fab fragment) 소형 분자 화학 물질, 양이온성 화합물, 합성 폴리머(synthetic polymer) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 분자 진단 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 양이온성 화합물은 양이온성 지질 또는 양이온성 고분자인 분자 진단 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 진단대상 분자를 포함하는 샘플이 수용되는 샘플 패드;
    상기 진단대상 분자를 운반하는 전달 버퍼가 수용되는 로딩 패드; 및
    상기 증폭 패드로 전개된 상기 전달 버퍼를 흡수하며, 상기 증폭 패드의 다운 스트림에 위치하는 위킹 패드를 더 포함하는 분자 진단 장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전달 버퍼는, 증류수(distilled water, D.W.) 및 초순수(deionized water, D.I water) 중 적어도 하나를 포함하는 분자 진단 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 반응 패드는 상기 진단대상 분자에 대한 증폭반응을 발생시키기 위한 건조 상태의 프라이머를 포함하는 분자 진단 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 이송 패드 및 반응 패드 중 적어도 하나는 상기 증폭반응이 발생함에 따라 형광 세기가 변화하는 건조 상태의 지시약을 포함하는 분자 진단 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 이송 패드 및 반응 패드 중 적어도 하나는 상기 진단대상 분자에 대한 증폭반응을 발생시키기 위한 건조 상태의 증폭반응효소를 포함하는 분자 진단 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 증폭 반응은 등온증폭반응인 분자 진단 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 등온증폭반응은 HDA(Helicase-Dependent Amplification), RPA(Recombinase Polymerase Amplification), RCA(Rolling Circle Amplification), LAMP(Loop mediated isothermal amplification), NASBA(Nucleic AcidSequence-Based Amplification), TMA(Transcription Mediated Amplification), SMART(Signal Mediated Amplification of RNA Technology), SDA(Strand Displacement Amplification), IMDA(Isothermal Multiple Displacement Amplification), SPIA(Single Primer Isothermal Amplification) 및 cHDA(circular Helicase Dependent Amplification)로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나인 분자 진단 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 증폭 패드 또는 이송패드는 상기 증폭반응을 촉진하기 위한 건조 상태의 인핸서를 포함하는 분자 진단 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 반응 패드는 상기 증폭반응이 발생함에 따라 형광 세기를 제어하기 위한 건조 상태의 MgSO4를 포함하는 분자 진단 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 이송 패드 및 반응 패드 중 적어도 하나는 상기 진단대상 분자의 합성 블록을 형성하기 위한 건조 상태의 dNTPs를 포함하는 분자 진단 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 이송 패드는 하부 방향으로 기공 크기가 작아지는 구조를 가지는 멤브레인으로 구성되는 분자 진단 장치.
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