KR20050053350A - 표면 플라스몬 공명을 측정하는 방법 - Google Patents

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liquid
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후지 샤신 필름 가부시기가이샤
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Abstract

본 발명의 목적은 측정 동안 기준 셀의 잡음 폭 및 기준선 변동을 억제시키는 것이다. 본 발명은 금속막에 형성된 셀을 구비한 플로우 채널 시스템과, 상기 금속막 상에 전반사된 광 빔의 강도를 측정함으로써 표면 플라스몬 공명의 상태를 검출하기 위한 광 검출 수단을 포함하는 표면 플라스몬 공명 측정 장치를 사용하는 단계; 및 상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체를 교환하는 단계를 포함하는, 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법에 있어서, 상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체가 교환된 후에, 액체의 흐름이 정지된 상태에서 표면 플라스몬 공명의 변화가 측정되는 것을 특징으로 하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법을 제공한다.

Description

표면 플라스몬 공명을 측정하는 방법{METHOD FOR MEASURING SURFACE PLASMON RESONANCE}
본 발명은 표면 플라스몬 공명 측정 방법, 및 상기 방법을 사용하여 생리 활성 물질과 상호작용하는 물질을 검출 또는 측정하는 방법에 관한 것이다.
최근, 임상 실험 등에 있어서, 면역 반응 등의 분자내 상호작용을 사용한 다수의 측정이 행해지고 있다. 그러나, 종래 방법은 복잡한 공정 또는 라벨링 물질을 필요로 하기 때문에, 이와 같은 라벨링 물질을 사용하지 않고, 높은 감도를 지닌 시험 물질의 결합량의 변화를 검출할 수 있는 여러 기술이 사용되고 있다. 그 기술의 예로는, 표면 플라스몬 공명(SPR) 측정 방법, 수정 미세 저울(QCM) 측정 방법, 및 골드 콜로이드로부터 초미세 입자까지의 범위인 기능성 표면을 사용한 측정 방법이 열거된다. 상기 SPR 측정 방법은 반사된 광의 파장에서 피크 변화를 측정함으로써 칩의 금속막에 부착된 유기성 기능막 근방에서 굴절률을 변화시키거나, 또는 표면 근방에서 일어나는 흡착과 탈착을 검출하기 위해 임의의 파장에서 반사된 광의 양을 변화시키는 방법이다. 상기 QCM 측정 방법은, 수정 결정(디바이스)의 골드 전극 상의 물질의 흡착 또는 탈착으로 인한 결정의 주파수 변화를 사용하여 ng 레벨에서의 흡착 또는 탈착된 양을 검출하는 방법이다. 또한, 골드의 초미세 입자 표면(nm 레벨)이 기능화되고, 생리 활성 물질이 그 위에 고정된다. 따라서, 생리 활성 물질 중의 특이성을 인지하기 위한 반응이 행해지므로, 연속물 또는 골드 미세 입자의 침전으로부터 생물체와 관련된 물질이 검출된다.
상기 모든 기술에 있어서, 생리 활성 물질이 고정된 표면이 중요하다. 이 기술 분야에서 가장 일반적으로 사용되는 표면 플라스몬 공명(SPR)이 예로서 이하에 설명될 것이다.
일반적으로 사용되는 측정 칩은, 투명 물질(예컨대, 유리), 증발 금속막, 및 생리 활성 물질을 고정시킬 수 있는 관능기를 갖는 박막을 포함한다. 상기 측정 칩은, 상기 관능기를 통해 금속 표면에 생리 활성 물질을 고정시킨다. 생리 활성 물질과 시험 물질 간의 특이 결합 반응은 유생 분자들 간의 상호작용을 분석하기 위해 측정된다. 표면 플라스몬 공명 측정 장치의 예는 일본 특허 공개 제2001-330653호에 기재되어 있는 장치이다.
생리 활성 물질과 시험 물질 간의 특이 결합 반응이 측정될 때, 상기 결합 반응은 일반적으로, 시험 물질과 상호작용하는 생리 활성 물질이 결합되지 않는 기준 셀과, 시험 물질과 상호작용하는 생리 활성 물질이 결합된 검출 셀을 직렬로 연결시키며; 상기 연결된 셀을 플로우 채널 시스템에 위치시키고; 결합 반응의 측정을 수행하기 위해 기준 셀과 검출 셀을 통하여 액체를 공급함으로써 측정된다. 상기 측정 동안에 상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체는, 시험 물질과 생리 활성 물질 간의 결합 반응이 개시되게 하기 위해, 그리고 시간 경과에 의한 신호 변화를 측정하기 위해, 측정되는 시험 물질을 함유하지 않은 기준 액체로부터 측정되는 시험 물질을 함유한 샘플 액체로 교환시킨다. 그러나, 이 측정 방법은 측정 동안의 기준 셀의 신호의 변화의 잡음 폭의 관점과 기준선 변동의 관점에서 문제가 있다. 따라서, 높은 신뢰성을 갖는 결합 검출 데이터를 얻는 것이 곤란하였다.
본 발명의 목적은, 상술한 종래 기술의 문제들을 해결하는 것이다. 즉, 본 발명의 목적은, 표면 플라스몬 공정 측정 장치를 사용하여 생리 활성 물질과 시험 물질 간의 특이 결합 반응이 측정될 때, 측정 동안 기준 셀의 잡음 폭 및 기준선 변동을 억제시키는 것이다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성시키기 위해 예의 검토한 결과, 표면 플라스몬 공명 측정 장치를 사용하여 플로우 채널 시스템에 함유된 액체를 교환시킴으로써 표면 플라스몬 공명의 변화가 측정될 때, 상기 목적을 상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체를 교환시키고, 이어서, 상기 액체의 흐름이 정지된 상태에서 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정함으로써 달성할 수 있다는 것을 발견하였다. 또한, 본 발명자들은 표면 플라스몬 공명 측정 장치를 사용하여 플로우 채널 시스템에 함유된 액체를 교환시킴으로써 표면 플라스몬 공명의 변화가 측정될 때, 단일 측정으로 교환된 액체의 양(Ve ml)과 상기 셀의 양(Vs ml)의 비율(Ve/Vs)이 1 내지 100으로 조절되어 상기 목적을 달성한다는 것을 발견하였다. 본 발명은 이들 발견에 기초하여 완성되었다.
즉, 본 발명의 제 1 실시형태는 금속막에 형성된 셀을 구비한 플로우 채널 시스템과, 상기 금속막 상에 전반사된 광 빔의 강도를 측정함으로써 표면 플라스몬 공명의 상태를 검출하기 위한 광 검출 수단을 포함하는 표면 플라스몬 공명 측정 장치를 사용하는 단계; 및 상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체를 교환하는 단계를 포함하는, 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법에 있어서, 상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체가 교환된 후에, 액체의 흐름이 정지된 상태에서 표면 플라스몬 공명의 변화가 측정되는 것을 특징으로 하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법을 제공한다.
바람직하게는, 본 발명은 유전체 블록과, 상기 유전체 블록의 일측에 형성된 금속막과, 광 빔을 발생시키는 광원과, 상기 유전체 블록과 금속막간의 경계면에서 전반사 조건이 얻어질 수 있도록 그리고 여러 입사각이 포함될 수 있도록 상기 광 빔이 상기 유전체 블록으로 진입되게 하는 광학 시스템과, 상기 금속막에 형성된 셀을 포함한 플로우 채널 시스템과, 상기 경계면에서 전반사된 광 빔의 강도를 측정함으로써 표면 플라스몬 공명의 상태를 검출하는 광 검출 수단을 포함하는 표면 플라스몬 공명 측정 장치를 사용하는 단계; 및 상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체를 교환하는 단계를 포함하는, 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법에 있어서, 상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체가 교환된 후에, 액체의 흐름이 정지된 상태에서 표면 플라스몬 공명의 변화가 측정되는 것을 특징으로 하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체는 측정되는 시험 물질을 함유하지 않는 기준 액체에서, 측정되는 시험 물질이 함유된 샘플 액정로 교환된 후, 상기 샘플 액체의 흐름이 정지된 상태에서 표면 플라스몬 공명의 변화가 측정된다.
바람직하게는, 상기 시험 물질과 상호작용하는 생리 활성 물질이 결합되지 않은 기준 셀은, 시험 물질 결합제와 상호작용하는 생리 활성 물질이 결합되는 검출 셀과 직렬로 연결되고, 상기 연결된 셀은 플로우 채널 시스템에 위치되고, 이 후 액체는 상기 기준 셀 및 검출 셀을 통하여 공급된다.
바람직하게는, 단일 측정으로 교환된 액체의 양(Ve ml)과 상기 셀(Vs ml)의 양의 비율(Ve/Vs)은 1 내지 100, 및 더 바람직하게는 1 내지 50이다.
바람직하게는, 상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체의 교환에 필요한 시간은 0.01초 내지 100초이다.
다른 관점에 있어서, 본 발명은 생리 활성 물질이 공유 결합에 의해 결합되는 표면에 적어도 단일 셀을 사용하는 단계; 측정되는 시험 물질을 함유한 샘플 액체가 상기 셀과 접촉되게 하는 단계; 및 본 발명의 상기 방법에 의해 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 단계를 포함하는, 생리 활성 물질과 상호작용하는 물질을 검출 또는 측정하는 방법을 제공한다.
본 발명의 제 2 실시형태는 금속막에 형성된 셀을 갖는 플로우 채널 시스템과, 상기 금속막에 전반사된 광 빔의 강도를 측정함으로써, 표면 플라스몬 공명의 상태를 검출하는 광 검출 수단을 포함하는 표면 플라스몬 공명 측정 장치를 사용하는 단계; 및 상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체를 교환시키는 단계를 포함하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법에 있어서, 단일 측정으로 교환된 액체의 양(Ve ml)과 상기 셀(Vs)의 양의 비율(Ve/Vs)은 1 내지 100인 것을 특징으로 하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법을 제공한다.
바람직하게는, 본 발명은 유전체 블록, 상기 유전체 블록의 일측에 형성된 금속막과, 광 빔을 발생시키는 광원과, 상기 유전체 블록 및 금속막 간의 경계면에서 전반사 조건이 얻어질 수 있도록 그리고 여러 입사각이 포함될 수 있도록 상기 광 빔이 상기 유전체 블록으로 인입되게 하는 광학 시스템과, 상기 금속막에 형성된 셀을 포함하는 플로우 채널 시스템과, 상기 경계면에서 전반사된 광 빔의 강도를 측정함으로써, 표면 플라스몬 공명의 상태를 검출하는 광 검출 수단을 포함하는 표면 플라스몬 공명 측정 장치를 사용하는 단계; 및 상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체를 교환하는 단계를 포함하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법에 있어서, 단일 측정으로 교환된 액체의 양(Ve ml)과 상기 셀(Vs)의 양의 비율(Ve/Vs)은 1 내지 100인 것을 특징으로 하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 플로우 채널 시스팀에 함유된 액체는, 측정되는 시험 물질을 함유하지 않은 기준 액체에서 측정되는 시험 물질을 함유한 샘플 액체로 교환된다.
바람직하게는, 상기 시험 물질과 상호작용하는 생리 활성 물질이 결합되지 않은 기준 셀은, 시험 물질과 상호작용하는 생리 활성 물질이 결합되는 검출 셀과 직렬로 연결되고, 상기 연결된 셀은 플로우 채널 시스템에 위치되고, 이 후 액체는 상기 기준 셀 및 검출 셀을 통하여 공급된다.
바람직하게는, 단일 측정으로 교환된 액체의 양(Ve ml)과 상기 셀(Vs)의 양의 비율(Ve/Vs)은 1 내지 50이다.
바람직하게는, 상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체의 교환에 필요한 시간은 0.01초 내지 100초이다.
바람직하게는, 상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체가 교환된 후, 상기 액체의 흐름이 정지된 상태에서 표면 플라스몬 공명의 변화가 측정될 수 있다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은, 생리 활성 물질이 공유 결합에 의해 결합되는 표면에 적어도 단일 셀을 사용하는 단계; 측정되는 시험 물질을 함유한 샘플 액체가 상기 셀과 접촉되게 하는 단계; 및 본 발명의 상기 방법에 의해 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 단계를 포함하는, 생리 활성 물질과 상호작용하는 물질을 검출 또는 측정하는 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 실시형태가 설명될 것이다.
본 발명의 제 1 실시형태는 금속막에 형성된 셀을 구비한 플로우 채널 시스템과, 상기 금속막에 전반사된 광 빔의 강도를 측정함으로써 표면 플라스몬 공명의 상태를 검출하기 위한 광 검출 수단을 포함하는 표면 플라스몬 공명 측정 장치를 사용하는 단계; 및 상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체를 교환하는 단계를 포함하는, 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체가 교환된 후에, 액체의 흐름이 정지된 상태에서 표면 플라스몬 공명의 변화가 측정되는 것에 특징이 있다.
본 발명의 제 2 실시형태는 금속막에 형성된 셀을 구비한 플로우 채널 시스템과, 상기 금속막에 전반사된 광 빔의 강도를 측정함으로써 표면 플라스몬 공명의 상태를 검출하기 위한 광 검출 수단을 포함하는 표면 플라스몬 공명 측정 장치를 사용하는 단계; 및 상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체를 교환하는 단계를 포함하는, 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 단일 측정으로 교환된 액체의 양(Ve ml)과 상기 셀의 양(Vs ml)의 비율(Ve/Vs)이 1 내지 100인 것에 특징이 있다.
본 발명의 제 1 실시형태에 있어서, 측정 동안 기준 셀 신호 변화와 기준선 변동의 잡음 폭은 고신뢰성의 검출 데이터의 결합이 처음으로 달성될 수 있도록, 액체의 흐름이 정지된 상태에서 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정함으로써 억제될 수 있다. 액체 흐름의 정지 시간은 특히 한정되지 않는다. 예컨대, 그 시간은 1초 내지 30분, 바람직하게는 10초 내지 20분, 및 더 바람직하게는 1분 내지 20분일 수 있다.
본 발명의 제 2 실시형태에 있어서, 측정 동안 기준 셀 신호 변화와 기준선 변동의 잡음 폭은 고신뢰성의 검출 데이터의 결합이 처음으로 달성될 수 있도록, 1 내지 100인 단일 측정으로 교환된 액체의 양(Ve ml)과 상기 셀의 양(Vs ml)의 비율(Ve/Vs)을 조정함으로써 억제될 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 플로우 채널 시스템에 함유된 액체는 측정되는 시험 물질을 함유하지 않은 기준 액체에서, 측정되는 시험 물질을 함유하는 샘플 물질로 교환된 후, 표면 플라스몬 공명의 변화는 샘플 액체의 흐름이 정지된 상태에서 측정될 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 시험 물질과 상호작용하는 물질이 결합되지 않은 기준 셀은 시험 물질과 상호작용하는 물질이 결합되는 검출 셀과 직렬로 연결되어, 상기 연결된 셀은 플로우 채널 시스템에 위치되고, 이 때 상기 액체는 표면 플라스몬 공명의 변화가 측정될 수 있도록 기준 셀과 검출 셀을 통해 공급된다.
또한, 단일 측정으로 교환된 액체의 양(Ve ml)과 측정에 사용된 셀의 양(Vs ml)(상술한 기준 셀과 검출 셀이 사용될 때, 이들 셀의 전체 양)의 비율(Ve/Vs)은 바람직하게는 1 내지 100이다. Ve/Vs는 더 바람직하게는 1 내지 50, 및 특히 바람직하게는 1 내지 20이다. 측정에 사용된 셀의 양(Vs ml)은 특히 한정되지 않는다. 이것은 바람직하게는 1×10-6 내지 1.0ml, 및 특히 바람직하게는 1×10-5 내지 1×10-1ml이다.
액체를 교환하는데 필요한 시간 주기는 바람직하게는 0.01초 내지 1,000초, 더 바람직하게는 0.1초 내지 800초, 훨씬 더 바람직하게는 0.01초 내지 100초, 및 특히 바람직하게는 0.1초 내지 10초이다.
표면 플라스몬 공명 현상은 유리 등의 광 투과성 물질과 금속 박막 층 사이의 경계로부터 반사된 단색광의 강도가 금속의 외측에 위치된 샘플의 굴절률에 의존하다는 사실로 인하여 발생한다. 따라서, 이 샘플은 반사된 단색광의 강도를 측정함으로써 분석될 수 있다. 이하, 본 발명에 사용된 표면 플라스몬 공명 측정 장치가 설명될 것이다.
상기 표면 플라스몬 공명 측정 장치는 표면 플라스몬이 광파로 여기되는 현상을 사용하여 측정되는 물질의 성질을 분석하기 위한 장치이다. 본 발명에 사용된 표면 플라스몬 공명 측정 장치는 유전체 블록과, 상기 유전체 블록의 면에 형성된 금속막과, 광 빔을 발생시키는 광원과, 전반사 조건이 상기 유전체 블록과 상기 금속막 사이의 경계면에서 얻어지고 여러 입사각에서의 성분이 포함될 수 있도록 상기 광 빔이 상기 유전체 블록으로 진입되게 하는 광학 시스템과, 상기 경계면에서 전반사된 광 빔의 강도를 측정함으로써 표면 플라스몬 공명의 상태를 검출하는 광 검출 수단을 포함한다.
더욱이, 상술한 바와 같이, 상기 유전체 블록은 상기 광 빔의 입구면과 출구면 및 상기 금속막이 형성된 면의 엔티티(entity)를 포함하는 하나의 블록으로 형성되고, 상기 금속막은 이 유전체 블록과 일체로 되어 있다.
본 발명에 있어서, 특히, 일본 특허 공개 제2001-330560호의 도 1 내지 32에 도시된 표면 플라스몬 공명 측정 장치, 및 일본 특허 공개 제2002-296177호의 도 1내지 15에 도시된 표면 플라스몬 공명 장치가 사용될 수 있는 것이 바람직하다. 본 명세서에 인용된 일본 특허 공개 제2001-330560호 및 제2002-296177호에 기재된 바와 같은 모든 내용은 본 명세서의 공개의 일부로서 참조문헌으로 본원에 통합되어 있다.
예컨대, 일본 특허 공개 제2001-330560호에 기재된 표면 플라스몬 공명 측정 장치는 유전체 블록과; 상기 유전체 블록의 면에 형성된 얇은 금속막과; 상기 얇은 막의 표면상의 샘플을 유지하기 위한 샘플 유지 기구를 포함하는 멀티플 측정 유닛과; 사이 멀티플 측정 유닛을 지지하는 지지 수단과; 광 빔을 발생시키는 광원과; 전반사 조건이 유전체 블록과 금속막 사이의 경계면에서 얻어질 수 있도록 상기 광 빔이 여러 각도에서 유전체 블록으로 진입되게 하는 광학 시스템과; 상기 경계면에서 전반사된 광 빔의 강도를 측정하여 표면 플라스몬 공명에 의해 발생되는 감쇠된 전반사의 상태를 검출하는 광 검출 수단과; 상기 전반사 조건과 여러 입사각이 상기 멀티플 측정 유닛의 각 유전체 블록에 대하여 얻어질 수 있도록, 상기 지지 수단과, 상기 광학 시스템 및 상기 광 검출 수단이 서로 대하여 이동되게 하고, 상기 광학 시스템과 상기 광 검출 수단에 적절한 어떤 위치에 상기 멀티플 측정 유닛 각각을 위치시키는 구동 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 측정 장치에 있어서, 상기 광학 시스템과 광 검출 수단은 정지 상태에서 유지되고 상기 구동 수단은 상기 지지 수단이 이동되게 하는 것에 주목해야 한다.
그 경우에, 상기 지지 수단은 바람직하게는 회전축이 중심인 원에서 상기 멀티플 측정 유닛을 지지하는 턴테이블이고, 상기 구동 수단은 바람직하게는 이 턴테이블을 간헐적으로 회전시키는 수단이다. 이 경우에, 라인에 일직선으로 배열되는 상기 멀티플 측정 유닛을 지지하는 수단은 상기 지지 수단으로서 적용될 수 있고, 상기 멀티플 측정 유닛이 배열되는 방향에서 간헐적인 방식으로 그 지지 수단이 일직선으로 이동되게 하는 수단은 상기 구동 수단으로서 적용될 수 있다.
이에 반하여, 또한, 상기 지지 수단은 정지 상태에서 유지되고 상기 구동 수단은 상기 광학 시스템과 광 검출 수단이 이동되게 하는 것이 가능해질 수 있다.
그 경우에, 상기 지지 수단은 바람직하게는 원에서 상기 멀티플 측정 유닛을 지지하는 수단이고, 상기 구동 수단은 바람직하게는 상기 지지 수단에 의해 지지되는 멀티플 측정 유닛을 따라 상기 광학 시스템과 광 검출 수단을 간헐적으로 회전시키는 수단이다. 이 경우에, 라인에 일직선으로 배열되는 상기 멀티플 측정 유닛을 지지하는 수단은 상기 지지 수단으로서 적용될 수 있고, 상기 지지 수단에 의해 지지되는 멀티플 측정 유닛을 따라 간헐적인 방식으로 멀티플 측정 유닛이 일직선으로 이동되게 하는 수단은 상기 구동 수단으로서 적용될 수 있다.
이와 달리, 회전축을 지지하는 롤링 베어링을 상기 구동 수단이 구비할 때, 상기 구동 수단은, 회전축이 일정한 방향으로 회전되어 상기 멀티플 측정 유닛에 대한 일련의 측정이 종결된 후에, 상기 회전축이 반대 방향으로 같게 회전되고, 이 때 다음 일련의 측정에 대해서는 동일한 상기 방향으로 다시 회전되도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 측정 장치는, 유닛 연결체를 구성하기 위해 상기 멀티플 측정 유닛이 연결 부재와 일렬로 연결되도록 및 상기 지지 수단이 상기 유닛 연결체를 지지하도록 구성되는 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 측정 장치에 있어서는, 상기 지지 수단에 의해 지지되는 멀티플 측정 유닛의 각 샘플 유지 기구에 소정의 샘플을 자동적으로 공급하는 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
게다가, 상술한 측정에 있어서, 상기 측정 유닛의 유전체 블록이 상기 지지 수단에 고정되며, 상기 측정 유닛의 박막 층과 샘플 유지 기구가 측정 칩을 구성하기 위해 통합되고, 상기 측정 칩이 상기 유전체 블록에 대하여 교환가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.
그 측정 칩이 적용될 때, 다수의 측정 칩을 수용하는 카세트와, 상기 카세트로부터 측정 칩을 연속적으로 인출하여 이것을 상기 유전체 블록에 연결된 상태에 공급하는 칩 공급 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
이와 달리, 측정 칩을 구성하기 위해, 측정 유닛의 유전체 블록, 박막 층 및 샘플 유지 기구를 통합하는 것도 가능해질 수 있고, 이 측정 칩이 상기 지지 수단에 대하여 교환가능하도록 형성되는 것도 가능해질 수 있다.
측정 칩이 그 구조를 가질 때, 다수의 측정 칩을 수용하는 카세트와, 이 카세트로부터 측정 칩을 연속적으로 인출하여 이것을 상기 지지 수단에 지지된 상태에 공급하는 칩 공급 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 광학 시스템은 광 빔이 수렴광이나 발산광의 상태에서 유전체 블록으로 진입되게 하도록 구성되는 것이 바람직하다. 더욱이, 상기 광 검출 수단은 전반사된 광 빔에 존재하는 감쇠된 전반사로 인하여 발생되는 음선(暗線)의 위치를 검출하도록 구성되는 것이 바람직하다.
게다가, 상기 광학 시스템은 초점이 흐린 상태에서 광 빔이 상기 경계면으로 진입되게 하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우에, 상기 경계면에서 상기 지지 수단이 이동되는 방향의 광 빔의 빔 직경은 상기 지지 수단의 기계적 위치 결정 정밀도에 10배 이상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 측정 장치는 상기 측정 유닛이 상기 지지 수단의 상부측에 지지되도록, 상기 광 빔을 상기 지지 수단상의 위치에서 아래로 투영시키기 위해 상기 광원이 위치되도록, 및 상술한 바와 같이 아래로 투영된 상기 광 빔을 상부로 반사시켜 이것이 상기 경계면으로 진행되게 하는 반사 부재를 상기 광학 시스템이 구비하도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 측정 장치는 상기 측정 유닛이 상기 지지 수단의 상부측에 지지되도록, 상기 광 빔이 하부측으로부터 상기 경계면으로 진입되게 하기 위해 상기 광학 시스템이 구성되도록, 및 상기 광 검출 수단이, 아래로 향하는 광 검출면을 갖는 상기 지지 수단상의 위치에 위치될뿐만 아니라, 전반사된 광 빔을 상기 경계면에서 상부로 반사시켜 이것이 상기 광 검출 수단으로 진행되게 하는 반사 부재도 구비하도록 구성되는 것이 바람직하다.
더구나, 상기 측정 장치는 소정의 온도에서 상기 지지 수단에 의해 지지되기 전 및/또는 후에 상기 측정 유닛의 온도를 유지하는 온도 조절 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 측정 장치는 상술한 바와 같이 감쇠된 전반사의 상태를 검출하기 전에 상기 지지 수단에 의해 지지되는 측정 유닛의 샘플 유지 기구에 저장된 샘플을 교반하는 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 측정 장치에 있어서, 상기 샘플의 광학적 특성과 관련된 광학적 특성의 표준 용액을 공급하는 표준 용액 공급 수단뿐만 아니라, 상기 표준 용액의 상기 감쇠된 전반사 상태를 고려한 데이터에 기초하여 샘플의 상기 감쇠된 전반사 상태를 고려한 데이터를 보정하는 보정 수단도, 상기 지지 수단에 의해 지지되는 다수의 측정 유닛 중 1 이상의 유닛에 구비하는 것이 바람직하다.
그 경우에, 시험 물질을 용매로 분해함으로써 상기 샘플이 얻어진다면, 상기 표준 용액 공급 수단은 표준 용액으로서 상기 용매를 공급하는 수단인 것이 바람직하다.
또한, 상기 장치는, 개별적인 인식 정보를 나타내는 마크와; 측정에 사용된 측정 정보로부터 상기 마크를 판독하는 판독 수단과; 측정 유닛에 공급된 샘플을 고려한 샘플 정보를 입력하는 입력 수단과; 측정 결과를 디스플레이하는 디스플레이 수단과; 상기 디스플레이 수단, 입력 수단 및 판독 수단에 결합되는 제어 수단으로서, 각 측정 유닛의 상기 개별적인 인식 정보와 샘플 정보를 저장하면서 그들을 상호 결합할뿐만 아니라, 상기 디스플레이 수단이 어떤 측정 유닛에 유지된 샘플의 측정 결과를 디스플레이하게 하면서 그들과 각 측정 유닛의 상기 개별적인 인식 정보 및 샘플 정보를 결합시키는 제어 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 측정 장치를 사용하여 생리 활성 물질과 상호작용하는 물질이 검출 또는 측정될 때, 감쇠된 전반사의 상태가 상기 측정 유닛의 하나에 함유된 샘플에서 검출된 후, 상기 지지 수단, 광학 시스템 및 광 검출 수단은 감쇠된 전반사의 상태가 다른 측정 유닛에 함유된 샘플에서 측정되도록, 상호 이동된다. 그 후, 상기 지지 수단, 광학 시스템 및 광 검출 수단은 감쇠된 전반사의 상태가 상기 하나의 측정 유닛에 함유된 샘플에서 다시 검출되도록, 서로에 대하여 다시 이동되어, 그 측정을 완료한다.
본 발명에 사용된 측정 칩은 본원에 기재된 구조를 갖는 표면 플라스몬 공명 측정 장치에 사용되고, 유전체 블록과 이 유전체 블록의 면에 형성된 금속막을 포함하며, 여기서 상기 유전체 블록은 광 빔의 입구면과 출구면 및 상기 금속막이 형성된 면의 엔티티를 포함하는 하나의 블록으로 형성되고, 상기 금속막은 상기 유전체 블록과 일체로 되어 있다.
금속막으로 구성된 금속은 표면 플라스몬 공명이 발생되는 한, 특히 한정되지 않는다. 바람직한 금속의 예는 금, 은, 그리, 알루미늄 또는 플라티늄 등의 자유 전자 금속을 포함할 수 있다. 이 중에서, 금이 특히 바람직하다. 이들 금속은 홀로 또는 결합하여 사용될 수 있다. 더욱이, 기판으로의 부착성을 고려하면, 크롬 등으로 이루어진 간극 층은 상기 기판과 금속 층 사이에 제공될 수 있다.
금속막의 막 두께는 한정되지 않는다. 금속막이 표면 플라스몬 공명 바이센서(bisensor)에 사용될 때, 그 두께는 바람직하게는 1 옹스트롬 내지 5,00 옹스트롬, 특히 바람직하게는 10 옹스트롬 내지 2,000 옹스트롬이다. 두께가 5,000 옹스트롬을 초과하면, 매체의 표면 플라스몬 현상이 충분히 검출될 수 없다. 더욱이, 크롬 등으로 이루어진 간극 층이 제공될 때, 간극 층의 두께는 바람직하게는 1 옹스트롬 내지 100 옹스트롬이다.
금속막의 형성은 통상의 방법에 의해 수행될 수 있고, 스퍼터링법, 증발법, 이온 플레이팅법, 전기 도금법, 및 비전해질 플레이팅법을 포함할 수 있다.
금속막은 기판에 위치되는 것이 바람직하다. "기판에 위치함"이라는 기재는 금속막이 기판에 직접 접촉되도록 금속막이 기판에 위치된 경우뿐만 아니라, 기판에 직접 접촉하는 것없이 금속막이 다른 층을 매개로 하여 위치되는 경우를 의미하는 것으로 본원에서 사용된다. 본 발명에 사용된 기판은 표면 플라스몬 공명 바이센서에 사용될 때, 그 기판의 예는 일반적으로, BK7 및 합성 수지 등의 광학 글래스를 포함할 수 있다. 특히, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트 또는 시클로올레핀 폴리머 등의 레이저 빔 투과 재료가 사용될 수 있다. 그 기판에 대해서는, 편광에 이방성이 아니고 우수한 작업성을 갖는 재료가 사용되는 것이 바람직하다.
바람직하게도, 금속막은 기판의 최외각 표면에 생리 활성 물질을 고정시킬 수 있는 관능기를 갖는다. "기판의 최외각 표면"이라는 용어는 "기판에서 가장 떨어진 표면"을 의미하는 것으로 사용된다.
바람직한 관능기의 예는 -OH, -SH, -COOH, -NR1R2(여기서, R1과 R 2는 수소 원자 또는 저알킬기를 독립적으로 나타냄), -CHO, -NR3NR1R2(여기서, R 1, R2, 및 R3는수소 원자 또는 저알킬기를 독립적으로 나타냄), -NCO, -NCS, 에폭시기, 및 비닐기를 포함할 수 있다. 저알킬기에 함유된 탄소 원자의 수는 본원에서 특히 한정되지ㅜ 않는다. 그러나, 그 수는 일반적으로 대략 C1 내지 C10, 및 바람직하게는 C1 내지 C6이다.
상기 관능기를 도입하는 방법의 예는 상기 관능기의 선구체를 함유하는 폴리머를 금속 표면 또는 금속막에 도포한 다음, 화학적 처리에 의한 최외각 표면에 위치된 선구체로부터 관능기를 발생시키는 단계를 수반하는 방법을 포함한다.
상술한 바와 같이 얻어진 측정 칩에 있어서, 생리 활성 물질이 금속막에 고정될 수 있도록, 생리 활성 물질은 상기 관능기를 매개로 하여 그것에 공유 결합된다.
본 발명의 측정 칩에 대하여 표면에 고정된 생리 활성 물질은 측정 타깃(target)과 상호작용하는 한, 특히 한정되지 않는다. 그 물질의 예는 면역 단백질, 효소, 미생물, 핵산, 저분자 중량 유기 화합물, 비면역 단백질, 비면역글로불린 결합 단백질, 당-결합 단백질, 당-체인 인식 당, 지방산이나 지방산 에스테르, 및 리간드 결합력을 갖는 폴리펩티드 또는 올리고펩티드를 포함할 수 있다.
면역 단백질의 예는 항원이 측정 타깃, 및 합텐인 항체를 포함할 수 있다. 그 항체의 예는 IgG, IgM, IgA, IgE, IgD 등의 각종 면역글로불린을 포함할 수 있다. 더 구체적으로, 측정 타깃이 인간 혈청 알부민인 때, 항인 혈청 알부민 항체가 항체로서 사용될 수 있다. 항원이 농약, 페스티시드, 메티시린-방지 포도상 구균 아우레우스(methicillin resistant Staphylococcus aureus), 항생 물질, 마취약, 코카인, 헤로인, 크랙 등인 때, 예컨대 안티-아트라진 항체, 안티-카나미신 항체, 안티-메탐페타민 항체, 또는 엔테로파토제닉 에스체리치아 콜리(enteropathogenic Escherichia coli) 중에서 Ｏ 항원 26, 86, 55, 111 및 157에 대한 항체가 사용될 수 있다.
본원에서 생리 활성 물질로 사용된 효소는 측정 타깃이나 이 측정 타깃으로부터 신진대사된 물질에 대하여 활동도를 나타내는 한, 특히 한정되지 않는다. 산화 환원 효소, 히드롤라아제, 이성질화 효소, 리아제 또는 신테타아제 등의 각종 효소가 사용될 수 있다. 더 구체적으로, 측정 타깃이 글루코오스인 때, 글루코오스 옥시다아제가 사용되고, 측정 타킷이 콜레스테롤인 때, 콜레스테롤 옥시다아제가 사용된다. 더욱이, 측정 타깃이 농약, 페스티시드, 메티시린-방지 포도상 구균 아우레우스, 항생 물질, 마취약, 코카인, 헤로인, 크랙 등인 때, 상기 측정 타깃과 신진대사된 물질과 특이 반응을 나타내는 아세틸콜린 에스타레아제, 카테콜아민 에스타레아제 또는 도파민 에스타레아제가 사용될 수 있다.
본원에서 생리 활성 물질로 사용된 미생물은 특히 한정되지 않고, 에스체리치아 콜리 등의 각종 미생물이 사용될 수 있다.
핵산으로서는, 측정 타깃으로서 핵산과 상보 혼성되는 것들이 사용될 수 있다. DNA(cDNA 포함) 또는 RNA 중 어느 하나가 핵산으로서 사용될 수 있다. DNA의 형태는 특히 한정되지 않고, 자연 DNA, 유전자 재조합에 의해 생성되는 재조합체 DNA 및 화학적 합성 DNA 중 어느 하나가 사용될 수 있다.
저분자 중량 유기 화합물로서는, 유기 화합물을 합성하는 통상의 방법에 의해 합성될 수 있는 것은 어떤 소정의 화합물이 사용될 수 있다.
본원에서 사용된 비면역 단백질은 특히 한정되지 않고, 그 비면역 단백질의 예는 아비딘(스트렙토아비딘), 비오틴, 및 수용체를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 비면역글로불린 결합 단백질의 예는 단백질 A, 단백질 G, 및 류머티즘 인자(RF)를 포함할 수 있다.
당-결합 단백질은, 예컨대 렉틴이 사용된다.
지방산 또는 지방산 에스테르의 예는 스테아르산, 아라키딘산, 비헨산, 에틸 스테아르산염, 에틸 아라키딘산염, 및 에틸 비헨산염을 포함할 수 있다.
생리 활성 물질이 항체나 효소, 또는 헥산 등의 단백질인 때, 생리 활성 물질의 아미노기, 티올기 등은 이 생리 활성 물질이 금속 표면에 고정될 수 있도록 금속 표면에 위치된 관능기와 공유 결합된다.
상술한 바와 같이, 생리 활성 물질이 고정되는 측정 칩은 생리 활성 물질과 상호작용하는 물질을 검출 및/또는 측정하는데 사용될 수 있다.
즉, 본 발명은 생리 활성 물질이 공유 결합에 의해 결합되는 표면에 적어도 측정 칩(셀)을 사용하는 단계; 측정되는 시험 물질을 함유한 샘플 액체가 상기 셀과 접촉되게 하는 단계; 및 플로우 채널 시스템에 함유된 액체를 교환한 후, 액체의 흐름이 정지된 상태에서 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 단계를 포함하는, 생리 활성 물질과 상호작용하는 물질을 검출 또는 측정하는 방법을 제공한다.
본 발명은 생리 활성 물질이 공유 결합에 의해 결합되는 표면에 적어도 측정 칩(셀)을 사용하는 단계; 측정되는 시험 물질을 함유한 샘플 액체가 상기 셀과 접촉되게 하는 단계; 단일 측정으로 교환된 액체의 양(Ve ml)과 상기 셀의 양(Vs ml)의 비율(Ve/Vs)이 1 내지 100인 조건 하에서 플로우 채널 시스템에 함유된 액체를 교환하는 단계; 및 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 단계를 포함하는, 생리 활성 물질과 상호작용하는 물질을 검출 또는 측정하는 방법을 제공한다.
시험 물질로서는, 상기 생리 활성 물질과 상호작용하는 물질을 함유한 샘플이 예컨대 사용될 수 있다.
실시예
하기 실험은 일본 특허 공개 제2001-330560호의 도 22에 도시된 장치(이하, 본 발명의 표면 플라스몬 공명 측정 장치라 함)(본 명세서의 도 1에 도시됨) 및, 일본 특허 공개 제2001-330560호의 도 23에 도시된 유전체 블록(이하, 본 발명의 유전체라 함)(본 명세서의 도 2에 도시됨)을 사용하여 행해졌다.
도 1에 도시된 표면 플라스몬 공명 측정 장치에 있어서, 슬라이드 블록(401)은 접촉하여 유연하게 슬라이딩되면서 상호 평행하게 위치된 안내 로드(400, 400)에 결합되고 또한 이 도면에서 화살표 Y의 방향으로 2개의 로드를 따라 직선적으로 유연하게 이동하는, 측정 유닛을 지지하기 위한 지지 수단으로서 사용된다. 상기 슬라이드 블록(401)은, 상기 안내 로드(400, 400)와 평행하게 놓여진 정밀 나사(402)와 함께 조여지고, 상기 정밀 나사(402)는, 정밀 나사(402)와 지지 수단 구동 수단으로 구성되는 펄스 모터(403)에 의해 상호 회전된다.
펄스 모터(403)의 이동이 모터 컨트롤러(404)에 의해 제어되는 것에 주목해야 한다. 즉, 슬라이드 블록(401)에 통합되어 있고, 안내 로드(400, 400)의 길이 방향으로 슬라이드 블록(401)의 위치를 검출하는 리니어 엔코더의 출력 신호(S40)는, 모터 컨트롤러(404)에 입력된다. 상기 모터 컨트롤러(404)는, 상기 신호(S40)에 기초하여 펄스 모터(403)의 이동을 제어한다.
더욱이, 안내 로드(400, 400) 아래에, 상기 안내 로드를 따라 움직이는 슬라이드 블록(401)과 광 검출기(40)를 양측으로부터 샌드위치하도록 레이저 광원(31)과 콘덴서(32)가 설치되어 있다. 상기 콘덴서(32)는 광 빔(30)을 집광한다. 또한, 그 위에 상기 광검출기(40)가 위치되어 있다.
상기 실시형태에 있어서, 8개의 측정 장치(10)를 연결 및 고정시킴으로써 얻어진 스틱형 유닛 연결체(410)가 예로서 사용되고, 상기 측정 유닛(10)은, 8개의 유닛이 일렬로 배열된 상태로 슬라이드 블록(401)에 장착되어 있다.
도 2는, 상기 유닛 연결체(410)의 구조를 상세히 도시한다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 상기 유닛 연결체(410)는, 연결 부재(411)에 의해 8개의 측정 유닛(10)을 연결함으로써 얻어진다.
상기 측정 유닛(10)은, 유전체 블록(11)과 샘플 유지 프레임(13)을 일체로 성형함으로써, 예컨대, 투명 수지 등을 사용함으로써 얻어진다. 상기 측정 유닛은, 턴테이블에 대하여 교환가능한 측정 칩으로 구성된다. 교환가능한 측정 칩을 제조하기 위해, 예컨대, 상기 측정 유닛(10)은, 상기 턴테이블에 형성된 스루홀에 고정될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 감지 물질(14)은 금속막(12)에 고정된다.
실시예 1:
(1) 덱스트란 측정 칩의 제조
50nm의 두께를 갖는 금이 금속막으로서 증발된 본 발명의 유전체 블럭은, 30분 동안 Model-208 UV-오존 청정 시스템(TECHNOVISION INC.)으로 처리되었다. 그 후, 에탄올/물(80/20)에 있어서, 11-히드록실-1-운데칸티올을 함유하는 5.0mM 용액은 상기 금속막과 접촉되도록 금속막에 첨가하고, 이어서, 18시간 동안 25℃에서 표면 처리하였다. 그 후, 얻어진 생성물은 에탄올로 5번, 에탄올 및 물로 이루어진 혼합 용매로 1번, 및 그 다음 물로 5번 세정되었다.
이어서, 11-히드록실-운데칸티올로 피복된 표면이 10중량%의 에피클로로히드린 용액(용제: 0.1M 수산화 나트륨 및 디에틸렌글리콜디메틸에테르가 1:1의 비율로 이루어진 혼합용제)과 접촉된 후, 4시간 동안 25℃의 진동 배양기에서 반응이 행해졌다. 그 후, 상기 표면은 에탄올로 2번 및 그 다음 물로 5번 세정되었다.
계속해서, 4.5ml의 1M 수산화 나트륨이 40.5ml의 25중량%의 데스트란(T500, Pharmacia제품) 수용액에 첨가되었다. 얻어진 용액은 에피클로로히드린으로 처리된 표면과 접촉되었다. 그 후, 상기 표면은 20시간 동안 25℃의 진탕 배양기에서 배양되었다. 이어서, 얻어진 표면은 50℃의 물로 10번 세정되었다.
그 다음, 27g의 2M의 수산화 나트륨 용액에 3.5g의 브로모 아세트산을 용해시켜 얻어진 혼합물이 상기 데스트란 처리된 표면과 접촉된 후, 얻어진 표면은 16시간 동안 28℃의 진동 배양기에서 배양되었다. 상기 표면은 물로 세정되었다. 그 후, 상기 처리은 한번 반복되었다.
(2) 트립신-고정 칩의 제작
상기 덱스트란 측정 칩 중의 용액이 그것으로부터 제거되었다. 그 후, 200mM EDC(N-에틸-N'-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 염화수소) 및 50mM NHS(N-히드록시숙신이미드)로 이루어지는 70㎕의 혼합 용액이 상기 측정 칩에 첨가된 후, 10분 동안 방치되었다. 상기 측정 칩으로부터 혼합 용액을 제거한 후, 상기 칩을 100ml의 물로 3번 세정하였고, 이어서, 100㎕의 완충액 1(100mM HEPES(N-2-히드록시에틸피페라진-N'-2-에탄술폰산), 150mM NaCl, 10mM CaCl2)으로 3번 세정하였다. 100㎕의 완충액 1을 함유하는 칩이 본 발명의 표면 플라스몬 공명 측정 장치에 설치되었다. 상기 칩의 내부는 트립신 용액(1mg/ml의 농도로 완충액 1 중에 트립신을 용해시킴으로써 제조됨)으로 대체된 후, 트립신을 고정하기 위해 30분 동안 방치되었다. 이어서, 칩의 내부가 1M 에탄올아민 용액으로 대체된 후, 10분 동안 방치되었다. 트립신 고정으로 인한 공명 신호의 변화량은 2,000RU이었다.
(3) 기준 칩의 제작
상기 덱스트란 측정 칩 중의 용액이 그것으로부터 제거되었다. 그 후, 200mM EDC 및 50mM NHS로 이루어지는 70㎕의 혼합 용액이 상기 측정 칩에 첨가된 후, 10분 동안 방치되었다. 이어서, 상기 측정 칩으로부터 혼합 용액을 제거한 후, 상기 칩이 100㎕의 물로 3번 세정된 후, 100㎕의 완충액 1로 3번 세정되었다. 상기 칩의 내부가 1M 에탄올아민 용액을 대체된 후, 10분 동안 방치되었다. 이어서, 상기 칩의 내부가 100㎕의 완충액 1로 10번 세정되었다.
(4) 플로우 채널 시스템의 제작
본 발명의 트립신-고정칩에 대해서, 상기 유전체 블록은 15㎕의 내부 부피를 지닌 셀을 제조하기 위해, 실리콘 고무로 덮여 있다. 상기와 같은 블록 셀의 경우, 상기 셀의 부피는, 상기 측정 칩 및 캡으로 둘러싸인 공간으로 결정된다. 각각 1mm의 직경을 갖는 2개의 홀은 캡으로 사용된 실리콘 고무에 의하여 형성되었고, 0.5mm의 내부 직경 및 1mm의 외부 직경을 갖는 테프론 튜브는 플로우 채널을 제조하기 위해, 상기 각각의 홀을 통과하였다. 동일하게, 기준 칩용으로 캡 및 플루어 채널이 제조되었다. 그 후, 상기 2개의 칩은 플로우 채널 시스템을 제작하기 위해, 직렬로 연결되었다. 상기 플로우 채널 시스템의 각 두개의 칩은, 본 발명의 표면 플라스몬 공명 측정 장치에 설치되었다.
(5) 류펩틴 결합력의 평가
상기 플로우 채널 시스템의 내부는 완충액 2(10mM HEPES, 150mM NaCl)로 채워졌다. 표준으로서의 상기 액체의 교환 전의 상태를 한정하여, 신호의 변화는 0.5초의 간격으로 측정되었다. 표 1에 기재된 각각의 방법에 의해, 상기 플로우 채널 시스템의 내부는 류펩틴 용액(1㎍/ml의 농도로 완충액 2 중에 류펩틴을 용해시킴으로써 제조됨)으로 교체되었다. 상기 교체 개시 후의 2∼10분째에 기준 칩 측에 발생된 잡음의 레벨, 및 상기 교체 개시 후의 10분째에 상기 트립신 고정칩측 및 기준칩측 상의 신호 변화는 표 1에 기재되어 있다. 높은 신뢰성을 갖는 결합 검출 데이터를 얻기 위해, 잡음 레벨의 폭은 10RU 이내이고, 기준선 변동의 폭, 즉, 기준칩측 상의 신호 변화는 10RU 이내인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 상기 값은 모두 5RU 이내인 것이다.
표 1의 결과로부터, 본 발명의 측정 방법을 사용하면, 낮은 잡음 레벨(상기 기준칩의 잡음 폭) 및 작은 기준선 변동(상기 기준칩 신호의 변화)으로 매우 신뢰할 만한 측정 결과를 얻을 수 있다는 것을 발견하였다.
실시예 2:
실시예 1의 (1)∼(4)에 기재된 동일한 조작이 수행되었다.
(5) 류펩틴 결합력의 평가
상기 플로우 채널 시스템의 내부는 완충액 2(10mM HEPES, 150mM NaCl)로 채워졌다. 표준으로서의 상기 액체의 교환 전의 상태를 한정하여, 신호의 변화는 0.5초의 간격으로 측정되었다. 표 2에 기재된 각 방법에 의해, 상기 플로우 채널 시스템의 내부는 류펩틴 용액(1㎍/ml의 농도로 완충액 2 중에 류펩틴을 용해시킴으로써 제조됨)으로 교체되었다. 상기 교체 개시 후의 2∼10분째에 기준 칩 측에 발생된 잡음의 레벨, 및 상기 교체 개시 후의 10분째에 상기 트립신 고정칩측 및 기준칩측 상의 신호 변화가 표 2에 기재되어 있다. 높은 신뢰성을 갖는 결합 검출 데이터를 얻기 위해, 잡음 레벨의 폭은 10RU 이내이고, 기준선 변동의 폭, 즉, 기준 칩 측의 신호 변화는 10RU 이내인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 상기 값은 모두 5RU 이내인 것이다.
표 2에 나타낸 결과로부터, 본 발명의 측정 방법(표 2의 1, 2, 7 및 8)을 사용하면, 낮은 잡음 레벨(상기 기준칩의 잡음 폭) 및 작은 기준선 변동(상기 기준칩 신호의 변화)으로 매우 신뢰할 만한 측정 결과를 얻을 수 있는 것을 발견하였다.
본 발명의 측정 방법은, 낮은 잡음 레벨(상기 기준칩의 잡음 폭) 및 저기준선 변동(상기 기준칩 신호의 변화)으로 매우 신뢰할 만한 측정 결과를 얻을 수 있다.
도 1은 표면 플라스몬 공명 측정 장치를 도시한다.
도 2는 유전체 블록을 도시한다.
10; 측정 유닛
11; 유전체 블록
12; 금속막
13; 샘플 유지 프레임
14; 감지 물질
31; 레이저 광원
32; 집광 렌즈
40; 광 검출기
S40; 출력 신호
400; 안내 로드
401; 슬라이드 블록
402; 정밀 나사
403; 펄스 모터
404; 모터 컨트롤러
410; 유닛 커넥터
411; 연결 부재

Claims (15)

  1. 금속막에 형성된 셀을 구비한 플로우 채널 시스템과, 상기 금속막에 전반사된 광 빔의 강도를 측정함으로써 표면 플라스몬 공명의 상태를 검출하기 위한 광 검출 수단을 포함하는 표면 플라스몬 공명 측정 장치를 사용하는 단계; 및
    상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체를 교환하는 단계를 포함하는, 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법에 있어서,
    상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체가 교환된 후에, 액체의 흐름이 정지된 상태에서 표면 플라스몬 공명의 변화가 측정되는 것을 특징으로 하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법.
  2. 유전체 블록과, 상기 유전체 블록의 일측에 형성된 금속막과, 광 빔을 발생시키는 광원과, 상기 유전체 블록과 금속막 간의 경계면에서 전반사 조건이 얻어질 수 있도록 그리고 여러 입사각이 포함될 수 있도록 상기 광 빔이 상기 유전체 블록으로 진입되게 하는 광학 시스템과, 상기 금속막에 형성된 셀을 포함한 플로우 채널 시스템과, 상기 경계면에서 전반사된 광 빔의 강도를 측정함으로써 표면 플라스몬 공명의 상태를 검출하는 광 검출 수단을 포함하는 표면 플라스몬 공명 측정 장치를 사용하는 단계; 및
    상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체를 교환하는 단계를 포함하는, 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법에 있어서:
    상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체가 교환된 후에, 액체의 흐름이 정지된 상태에서 표면 플라스몬 공명의 변화가 측정되는 것을 특징으로 하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체는 측정되는 시험 물질을 함유하지 않는 기준 액체에서, 측정되는 시험 물질이 함유된 샘플 액정로 교환된 후, 상기 샘플 액체의 흐름이 정지된 상태에서 표면 플라스몬 공명의 변화가 측정되는 것을 특징으로 하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시험 물질과 상호작용하는 생리 활성 물질이 결합되지 않은 기준 셀은, 시험 물질 결합제와 상호작용하는 생리 활성 물질이 결합되는 검출 셀과 직렬로 연결되고, 상기 연결된 셀은 플로우 채널 시스템에 위치되고, 이 후 액체는 상기 기준 셀 및 검출 셀을 통하여 공급되는 것을 특징으로 하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    단일 측정으로 교환된 액체의 양(Ve ml)과 상기 셀(Vs ml)의 양의 비율(Ve/Vs)은 1 내지 100인 것을 특징으로 하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 비율(Ve/Vs)은 1 내지 50인 것을 특징으로 하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체의 교환에 필요한 시간은 0.01초 내지 100초인 것을 특징으로 하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법.
  8. 생리 활성 물질이 공유 결합에 의해 결합되는 표면에 적어도 단일 셀을 사용하는 단계;
    측정되는 시험 물질을 함유한 샘플 액체가 상기 셀과 접촉되게 하는 단계; 및
    제 1 항의 방법에 의해 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생리 활성 물질과 상호작용하는 물질을 검출 또는 측정하는 방법.
  9. 금속막에 형성된 셀을 갖는 플로우 채널 시스템과, 상기 금속막에 전반사된 광 빔의 강도를 측정함으로써, 표면 플라스몬 공명의 상태를 검출하는 광 검출 수단을 포함하는 표면 플라스몬 공명 측정 장치를 사용하는 단계; 및
    상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체를 교환시키는 단계를 포함하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법에 있어서:
    단일 측정으로 교환된 액체의 양(Ve ml)과 상기 셀(Vs)의 양의 비율(Ve/Vs)은 1 내지 100인 것을 특징으로 하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법.
  10. 유전체 블록, 상기 유전체 블록의 일측에 형성된 금속막, 광 빔을 발생시키는 광원, 상기 유전체 블록 및 금속막 간의 경계면에서 전반사 조건이 얻어질 수 있도록 그리고 여러 입사각이 포함될 수 있도록 상기 광 빔이 상기 유전체 블록으로 인입되게 하는 광학 시스템, 상기 금속막에 형성된 셀을 포함하는 플로우 채널 시스템, 및 상기 경계면에서 전반사된 광 빔의 강도를 측정함으로써, 표면 플라스몬 공명의 상태를 검출하는 광 검출 수단을 포함하는 표면 플라스몬 공명 측정 장치를 사용하는 단계; 및
    상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체를 교환하는 단계를 포함하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법에 있어서:
    단일 측정으로 교환된 액체의 양(Ve ml)과 상기 셀(Vs)의 양의 비율(Ve/Vs)은 1 내지 100인 것을 특징으로 하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 플로우 채널 시스팀에 함유된 액체는, 측정되는 시험 물질을 함유하지 않은 기준 액체에서 측정되는 시험 물질을 함유한 샘플 액체로 교환되는 것을 특징으로 하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 시험 물질과 상호작용하는 생리 활성 물질이 결합되지 않은 기준 셀은, 시험 물질과 상호작용하는 생리 활성 물질이 결합되는 검출 셀과 직렬로 연결되고, 상기 연결된 셀은 플로우 채널 시스템에 위치되고, 이 후 액체는 상기 기준 셀 및 검출 셀을 통하여 공급되는 것을 특징으로 하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 단일 측정으로 교환된 액체의 양(Ve ml)과 상기 셀(Vs)의 양의 비율(Ve/Vs)은 1 내지 50인 것을 특징으로 하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 플로우 채널 시스템에 함유된 액체의 교환에 필요한 시간은 0.01초 내지 100초인 것을 특징으로 하는 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 방법.
  15. 생리 활성 물질이 공유 결합에 의해 결합되는 표면에 적어도 단일 셀을 사용하는 단계;
    측정되는 시험 물질을 함유한 샘플 액체가 상기 셀과 접촉되게 하는 단계; 및
    제 9 항의 방법에 의해 표면 플라스몬 공명의 변화를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생리 활성 물질과 상호작용하는 물질을 검출 또는 측정하는 방법.
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