KR20070085400A

KR20070085400A - 안정한 금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드류, 그의 제조방법 및 그의 용도

Info

Publication number: KR20070085400A
Application number: KR1020077011358A
Authority: KR
Inventors: 패트릭 엔글레비에네; 앤 반 후네이커
Original assignee: 파마다이아그노스틱스 엔브이
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2005-10-20
Publication date: 2007-08-27
Also published as: IL182476A0; EP1812603A2; NZ554892A; US7686983B2; US20090231589A1; JP2008518405A; GEP20094783B; CA2583729A1; US20100143931A1; US7618560B2; AU2005299747A1; CN101175994A; BRPI0516227A; ZA200703604B; WO2006047371A2; WO2006047371A3; US20070172834A1; EA200700898A1; UA87711C2; NO20072537L

Abstract

본 발명에 따라 안정한 금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드류 및 그의 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 콜로이드류는 분석물 검출 용도를 포함하는 여러 가지 상이한 용도로 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 콜로이드류를 포함하는 키트들이 제공된다.

금속, 도전성, 중합체, 콜로이드

Description

안정한 금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드류, 그의 제조 방법 및 그의 용도{STABLE METAL/CONDUCTIVE POLYMER COMPOSITE COLLOIDS AND METHODS FOR MAKING AND USING THE SAME}

본원 발명은 2004년 10월 21일자로 출원된 미국 임시 특허 출원 제60/621,258호의 우선권을 U.S.C. §119(e) 하에 주장하며; 그의 개시 내용을 참고 문헌으로서 인용한다.

본 발명은 안정한 금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드류 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 콜로이드류는 분석물(analyte) 검출 용도를 포함하는 여러 가지 상이한 용도로 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 콜로이드류를 포함하는 키트들이 제공된다.

금 또는 은 등의 귀금속들의 나노 입자들은 구형, 막대형 또는 피라미드형 등의 여러 가지 기하학적 형태들로 제조될 수 있다. 이들 작은 대상물들은 화학적으로 환원된 형태로 금속 원소를 함유하고, 이들이 제조되는 방식에 따라, 이들은 환원된 분말화 고체들로서 저장되거나 또는 물 또는 여러 가지 유기 용매들 등의 용매들 내의 적절한 현탁액 중에(즉, 콜로이드로서) 유지될 수 있다. 나노미터 크기의 입자들이기 때문에, 현미경으로는 구별할 수 있더라도, 육안으로는 진정한 용 액들로부터 그러한 현탁액들을 구별할 수 없고, 따라서, 그러한 현탁액은 콜로이드성 용액들이라 칭한다. 따라서, 그 입자들은 여러 가지 지지체들 상에서 용이하게 주조되어 명확한 회로들을 형성한다.

이들 금속 나노입자들의 연구는 이들의 독특한 전자, 광학 및 촉매 특성들 때문에 최근에 극히 활발한 분야가 되고 있다. 광선은 전자기장과 연관되기 때문에, 나노 입자들의 광-전자 특성들은 특히 흥미롭다. 사실상, 이들은 금속성이고, 전기 도전성일 수 있기 때문에, 귀금속 나노 입자들은 도전된 전자들의 치밀한 구름층으로 이들의 표면이 포위된다. 이들 전자들이 광선에 의해 여기될 때, 전자기 방사선은 이들 전자들과 조합되어 입자 표면으로부터 벗어나 조사되는 총괄적인 진동들을 형성한다. 결과적으로, 입자들은 분석물 검출, 전자 수송 또는 정보 저장 등의 여러 분야에서 성공적으로 적용될 수 있는 특이적 광선 흡수, 반사, 방출 및 산란 특성들을 보여준다. 지금까지 연구된 대부분의 입자들은 동일한 금속으로 균질하게 제조된다. 그러나, 구조가 변경된 상이한 금속들로 제조된 나노 대상물들을 제조하는 것이 가능한 것으로 최근에 밝혀졌다. 이러한 새로운 진보는 수많은 용도들에서 나노 바-코드들로서 이들을 사용하는 새로운 장을 열었다.

각종 다양한 용도들에서 나노 입자들의 가능성을 인식하는 분야 때문에, 새로운 유형의 나노 입자들 및 그에 따른 용도들의 개발에 관심이 계속되고 있다.

안정한 금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드류 및 그의 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 콜로이드류는 분석물 검출 용도를 포함하는 여러 가지 상이한 용도로 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 콜로이드류를 포함하는 키트들이 제공된다.

도 1은 폴리(티오펜-3-카르복실산)(좌측) 및 PANI-COOH(우측) 용액들의 GP-HPLC 프로필. 송아지 혈청 알부민(BSA)의 용출 시간은 기준 값으로 지시된다(화살표).

도 2는 상이한 pH 값들에서 PANI-COOH에 의한 염 응집(flocculation)을 향한 콜로이드성 금 나노 입자들의 안정화.

도 3은 고정된 pH에서 PANI-COOH의 농도들을 증가시킴으로써 염에 의한 응집(flocculation)을 향한 콜로이드성 금 나노 입자들의 안정화. PANI-COOH 및 금 나노입자들의 원시 흡수 파장은 각각 상향 및 하향의 열린 삼각형들로 나타낸다.

도 4는 염 부가 후 최대 파장에서 O.D.에 의해 측정된 바, 고정된 pH에서 PANI-COOH의 농도들을 증가시킴으로써 염에 의한 응집 쪽으로 금 나노 입자들의 진행성 안정화.

도 5는 PANI-COOH, 콜로이드성 금 나노입자들 및 PANI-COOH-금 복합물의 용액들의 가시 흡수 스펙트럼.

도 6은 합성 직후(실선) 및 실온에서 3개월 반 동안 저장한 후(점선) pH 9에서 완충된 복합물 물질의 흡수 스펙트럼.

도 7은 복합물 물질(실선) 및 PANI-COOH 용액(점선)의 pH 4.95 내지 pH 9 사이의 시차 스펙트럼.

도 8은 증가된 용량의 아스코르브산과의 반응 후 PANI-COOH (열린 원들) 또 는 콜로이드성 나노 복합물(닫힌 원들) 용액들에 의해 각각 관찰된 용량-반응 곡선들. 데이터는 3회 측정치들의 ±S.D.의 평균들이다.

도 9는 시차 분광학에 의해 측정된 바의 글리세롤 또는 금 나노 콜로이드들의 효과,

도 10은 시차 분광학에 의해 측정된 바의 금 나노 콜로이드류에 대한 글리세롤의 효과.

도 11은 매질의 굴절률의 변화의 함수로서 PANI-COOH-금 복합물 나노 입자들의 전형적인 파장들의 흡수율의 전개.

도 12는 매질의 굴절률의 변화의 함수로서 복합물 물질에 대해 350 nm에서 흡수율의 변화 및 금 나노 입자들에 대해 575 nm에서 변화의 비교.

정의

달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 당업계의 통상의 기술을 가진 자가 통상적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 특정 요소들은 간략히 할 목적상 및 기준 물의 소거를 위해 아래 정의된다.

"콜로이드"라는 용어는 액체 매질 중에 현탁된 현미경적 입자들의 유체 조성물을 의미한다. 대표적인 콜로이드들 중에서, 내부의 입자들은 1 나노미터 내지 1 마이크로미터 크기 사이이다.

금속 콜로이드라는 용어는 현탁된 현미경적 입자들은 금속 입자들인 콜로이드이다.

"귀금속"이라는 용어는 백금, 이리듐, 팔라듐 등 뿐만 아니라 금, 은 등을 포함하지만 이들로만 제한되지 않는 주기율표 상의 VIII족 금속들을 의미한다.

"도전성 중합체"라는 용어는 전기적으로 도전성인 중합체 물질을 의미한다. 대표적인 실시예들에서, 도전성 중합체들은 p-콘쥬게이트된 유기 중합체들과 같은 유기 중합체들이다. 예를 들면, 폴리피롤, 폴리(N-치환된 피롤), 폴리(3-치환 피롤), 및 폴리(3,4-이치환 피롤) 등의 폴리피롤류; 폴리티오펜, 폴리(3-치환된 티오펜), 폴리(3,4-이치환 티오펜), 및 폴리벤조티오펜 등의 폴리티오펜류; 폴리이소시아나프텐 등의 폴리이소시아나프텐류; 폴리티에닐렌비닐렌 등의 폴리티에닐렌비닐렌류; 폴리(p-페닐렌비닐렌) 등의 폴리(p-페닐렌비닐렌류); 폴리아닐린, 폴리(N-치환 아닐린), 폴리(3-치환 아닐린) 및 폴리(2,3-치환 아닐린) 등의 폴리아닐린류; 폴리아세틸렌 등의 폴리아세틸렌류; 폴리디아세틸렌 등의 폴리디아세틸렌류; 폴리아줄렌 등의 폴리아줄렌류; 폴리피렌 등의 폴리피렌류; 폴리카르바졸 및 폴리(N-치환된 카르바졸) 등의 폴리카르바졸류; 폴리셀레노펜 등의 폴리셀레노펜류; 폴리푸란 및 폴리벤조푸란 등의 폴리푸란류; 폴리(p-페닐렌) 등의 폴리(p-페닐렌류); 폴리인돌 등의 폴리인돌류; 폴리피리다진 등의 폴리피리다진류; 나프타센, 펜타센, 헥사센, 헵타센, 디벤조펜타센, 테트라벤조펜타센, 피렌, 디벤조피렌, 크리센, 페릴렌, 코로넨, 테릴렌, 오발렌, 쿠오테릴렌 및 써쿠만트라센 등의 폴리아센류; 폴리아센류의 일부 탄소 원자들을 N, S 및 O 등의 원자들 또는 카르보닐기 등의 기능기로 치환시킴으로써 제조된 유도체들 (예, 트리페노디옥사진, 트리페노디티아진, 헥사센-6,15-퀴논 등); 폴리비닐카르바졸류, 폴리페닐렌설파이드, 및 폴리비닐렌설 파이드 등의 중합체들이 사용될 수 있다. 대표적인 실시예들에서 특히 흥미로운 것은 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리아닐린 또는 이들의 유도체들이다.

당업계에 공지된 바와 같이, 도전성 중합체는 디메틸아미노기, 시아노기, 카르복실기 및 니트로기 등의 기능기를 갖는 중합체 물질들, 벤조퀴논 유도체들 및 테트라시아노에틸렌 뿐만 아니라 테트라시아노퀴노디메탄 등의 물질들 및 전자들을 수용하는 수용체로서 작용하는 이들의 유도체들, 또는 예를 들면 아미노기, 트리페닐기, 알킬기, 히드록실기, 알콕시기 및 페닐기 등의 기능기; 페닐렌디아민 등의 치환된 아민류; 안트라센, 벤조안트라센, 치환된 벤조안트라센, 피렌, 치환된 피렌, 카르바졸 및 이들의 유도체들를 갖는 물질들, 및 테트라티아풀바렌 및 전자 공여체인 공여체로서 작동하는 이들의 유도체들에 혼입시킴으로써 도포될 수 있다. 본원에 개시된 바의 도핑은 전자 수용 분자들(수용체들) 또는 전자 공여 분자들(공여체들)이 도핑을 사용하는 상기 박막 필름에 혼입되는 것을 의미한다. 본 발명에 사용되는 도펀트로서 수용체들 또는 공여체들이 사용될 수 있다.

"금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드"라는 용어는 그의 표면 상에 존재하는 도전성 중합체를 갖는 금속 입자들로 구성된 콜로이드를 의미한다.

"흡착"이라는 용어는 고체들 몸체들의 표면들, 예를 들면 금속 입자들에 대한 극히 박층의 분자들 (예, 수용성 중합체 분자들) 중에서 이들이 접촉하는 것들과의 접착을 의미한다.

물질은 그것이 물에 용해되는 경우 "수용성"이다. 본 발명의 도전성 중합체들에 관하여, 적어도 약 0.02g이 표준 온도 및 압력(STP) 조건들에서 적어도 약 100 ml의 물에 용해되는 경우에 수용성인 것으로 고려된다.

본원에 사용된 바의 "접촉하는"이라는 용어는 함께 가져오거나 또는 함께 놓이는 것을 의미한다. 그로써, 제1 아이템은 제2 아이템과 이들 2개의 아이템들이 이들을 예를 들면 상호 접촉시킴으로써 함께 가져오거나 또는 놓여질 때 접촉한다. "조합하는"이라는 용어는 이들이 단일 조성물이 되는 방식으로 2개의 상이한 조성물들을 접촉시키는 것을 의미한다.

"진탕"이라는 용어는 조성물에 물리적 운동을 적용시킴으로써, 그의 성분들이 상호 상대적으로 이동하는 것을 의미한다. 그로써, 진탕이라는 용어는 혼합, 교반 등을 의미하도록 광의로 사용된다.

본원에 사용된 바의 "리간드"라는 용어는 특이적 결합 쌍의 부재인 분자의 임의의 유형을 의미한다. 관심을 끄는 리간드들은 생체 분자들을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않고, "생체 분자"라는 용어가 임의의 유기 또는 생물 화학적 분자, 관심을 끄는 기 또는 종들을 의미하고 관심을 끄는 분석물에 특이적으로 결합될 수 있는 경우이다. 전형적인 생체 분자들은 펩티드류, 단백질류, 아미노산류 및 핵산류, 작은 유기 및 무기 분자들 등을 포함한다.

본원에 사용된 바의 "펩티드"라는 용어는 하나의 아미노산의 카르복실기 및 다른 그룹의 아미노기 사이의 아미드 형성에 의해 생산된 임의의 화합물을 의미한다.

본원에 사용된 바의 "올리고펩티드"라는 용어는 약 10 내지 20개의 잔기들보다 적은, 즉 아미노산 단량체 유닛들을 갖는 펩티드들을 의미한다.

본원에 사용된 바의 "폴리펩티드"라는 용어는 약 10 내지 20개 이상의 잔기들을 갖는 펩티드류를 의미한다. "폴리펩티드" 및 "단백질"이라는 용어들은 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.

본원에 사용된 바의 "단백질"이라는 용어는 약 50개 이상의 잔기의 특이적 서열을 갖고, D 및 L 형태들, 개질된 형태들 등을 포함하는 폴리펩티드류를 의미한다.

본원에 사용된 바의 "핵산"이라는 용어는 뉴클레오티드류, 예를 들면 데옥시리보뉴클레오티드류 또는 리보뉴클레오티드류, 또는 예를 들면 Watson-Crick 염기쌍 상호 작용에 참여할 수 있는 2개의 천연 발생 핵산들의 그것과 유사한 서열 특이적 방식으로 천연 발생 핵산들에 의해 혼성화될 수 있는 합성에 의해 생산된 화합물들 (예, 미합중국 특허 제5,948,902호에 개시되고 참조물로서 본원에 개시된 바의 PNA)로 구성된 중합체를 의미한다.

"뉴클레오시드" 및 "뉴클레오티드"라는 용어들은 공지된 푸린 및 피리미딘 염기 모이어티 뿐만 아니라, 개질된 다른 헤테로 고리 염기 모이어티를 함유하는 모이어티들을 포함하도록 의도된다. 그러한 개질은 메틸화된 푸린류 또는 피리미딘류, 아크릴화된 푸린류 또는 피리미딘류, 또는 기타 헤테로 고리들을 포함한다. 또한, "뉴클레오시드" 및 "뉴클레오티드"라는 용어들은 종래의 리보스 및 데옥시리보스 당류를 함유할 뿐만 아니라 마찬가지로 다른 당류를 함유하는 모이어티들을 포함한다. 개질된 뉴클레오시드류 또는 뉴클레오티드류는 또한 당 모이어티에 대한 개질들을 포함하고, 예를 들면 1개 이상의 히드록실기들이 할로겐 원자들 또는 지방족 기들로 대체되거나, 또는 에테르류, 아민류 등으로 관능화되는 경우이다.

또한, 작은 유기 및 무기 분자들이 흥미롭다. 예를 들면, 50을 초과하지만 약 2,500 Da 미만인 분자량을 갖는 작은 유기 화합물들과 같은 유기 분자들은 특정 실시예들에서 리간드로서 흥미롭다. 작은 유기 화합물들은 단백질들, 특히 수소 결합과 구조적으로 상호 작용하는데 필요한 기능기들을 포함할 수 있고, 전형적으로 적어도 아민, 카르보닐, 히드록실 또는 카르복실기를 포함하고, 바람직하게는 기능성 화학 그룹들의 적어도 2개를 포함한다. 그러한 화합물들은 고리 탄소 또는 헤테로 고리 구조물들 및(또는) 1개 이상의 상기 기능기들로 치환된 방향족 또는 다방향족 구조물들을 포함할 수 있다.

특정 실시예들에서, 연결기는 복합물 나노 입자들의 표면에 리간드를 간접적으로 결합시키기 위해 사용된다. 연결기들이 사용되는 경우, 그러한 기들은 연결기를 통해 표면과 리간드 모이어티의 공유 결합을 제공하도록 선택된다. 관심있는 연결기들은 타겟 및 블로킹 리간드 모이어티들의 특성에 따라 널리 변화할 수 있다. 각종 연결기들은 당업계의 숙련자들에게 공지되어 있고, 본 발명의 이기능성 분자들에서 그 용도를 찾게 된다. 일반적으로, 그러한 연결기들은 리간드 또는 표면에 공유 결합될 수 있는 반응성 기능기들에 의해 양 단부에서 종결되는 스페이서기를 포함할 것이다. 관심있는 스페이서기들은 가능하게는 지방족 및 불포화 탄화수소 사슬들을 포함하고, 스페이서들은 산소 등의 헤테로원자들 (폴리에틸렌 글리콜 등의 에테르류) 또는 질소(폴리아민류), 펩티드류, 탄수화물류, 가능하게는 헤테로원자들을 함유할 수 있는 고리형 또는 비고리형 시스템들을 함유하는 것이다. 스페이서 기들은 금속 이온의 존재가 2개 이상의 리간드들을 배위 결합하여 착물을 형성하도록 금속들에 결합하는 리간드들로 구성될 수도 있다. 특이적 스페이서 원소들은 1,4-디아미노헥산, 크실렌디아민, 테레프탈산, 3,6-디옥사옥탄디오산, 에틸렌디아민-N,N-디아세트산, 1,1'-에틸렌비스(5-옥소-3-피롤리딘카르복실산), 4,4'-에틸렌디피페리딘을 포함한다. 잠재적인 반응성 기능기들은 친수성 기능기(이민류, 알콜류, 티올류, 히드라지드류), 친전자성 기능기들(알데히드류, 에스테르류, 비닐 케톤류, 에폭시드류, 이소시아네이트류, 말레이미드류), 고리 부가 반응할 수 있고, 이황화물 결합을 형성하거나 또는 금속들에 결합될 수 있는 기능기들을 포함한다. 특정 실시예들은 1차 및 2차 아민류, 히드록사민산, N-히드록시숙신이미딜 에스테르류, N-히드록시숙신이미딜 카르보네이트류, 옥시카르보닐이미다졸류, 니트로페닐에스테르류, 트리플루오로에틸 에스테르류, 글리시딜 에테르류, 비닐설폰류, 및 말레이미드류를 포함한다. 본 발명의 이기능성 분자들에 사용될 수 있는 특이적 연결기들은 헤테로기능성 화합물들, 예를 들면 아지도벤조일 히드라지드, N-[4-(p-아지도살리실아미노)부틸]-3'-[2'-피리딜디티오]프로피온아미드), 비스-술포숙신이미딜 기질, 디메틸아디프이미데이트, 디숙신이미딜타르트레이트, N-말레이미도부티릴옥시숙신이미드 에스테르, N-히드록시술포숙신이미딜-4-아지도벤조에이트, N-숙신이미딜[4-아지도페닐]-1,3'-디티오프로피오네이트, N-숙신이미딜[4-요오도아세틸]아미노벤조에이트, 글루타르알데히드, 및 숙신이미딜 4-[N-말레이미도메틸]시클로헥산-1-카르복실레이트, 3-(2-피리딜디티오)프로피온산 N-히드록시숙신이미드 에스테르(SPDP), 4-(N-말레이미도메틸)-시클로헥산-1-카르복실산 N-히드록시숙신이 미드 에스테르(SMCC) 등을 포함한다.

본원에 사용된 바의 "리보핵산" 및 "RNA"라는 용어들은 리보뉴클레오티드류로 구성된 중합체를 의미한다.

"균질한"이라는 용어는 하나의 조성물이 전반적으로 동일하거나 또는 유사한 종류 또는 특성을 갖고, 즉 전반적으로 균일한 구조 또는 조성물임을 의미한다.

본원에 사용된 바의 "데옥시리보핵산" 및 "DNA"라는 용어들은 데옥시리보뉴클레오타이드류로 구성된 중합체를 의미한다.

본원에 사용된 바의 "올리고뉴클레오티드"라는 용어는 200개에 이르는 뉴클레오티드류 길이의 약 10 내지 100개의 뉴클레오티드류의 단일 스트랜드 뉴클레오티드 멀타이머류(multimers)를 의미한다.

"생체 중합체"는 1개 이상의 유형의 반복 단위의 중합체이다. 생체 중합체류는 전형적으로 생물학적 시스템들에서 발견되고 (이들은 합성될 수도 있지만), 펩티드류 또는 폴리뉴클레오티드류 뿐만 아니라 아미노산 유사체들 또는 비아미노산기들 또는 뉴클레오티드 유사체들 또는 비뉴클레오티드기들을 함유하거나 또는 이들로 구성된 화합물들을 포함할 수 있다. 이는 종래의 골격이 천연 발생하지 않거나 또는 합성 골격으로 대체되는 폴리뉴클레오티드류 및 1개 이상의 종래의 염기들이 왓슨-크릭 타입 수소 결합 상호작용에 참여할 수 있는 (천연 또는 합성) 기로 대체되어 있는 핵산류 (또는 합성 또는 천연 발생 유사체들)을 포함한다. 폴리뉴클레오티드류는 단일 또는 다중 스트랜드된 구조들을 포함하고, 여기서 1개 이상의 스트랜드들은 다른 것으로 완전히 정렬될 수 있거나 또는 그렇지 않을 수 있다. 예를 들면, "생체 중합체"는 DNA(cDNA 포함), RNA, 올리고뉴클레오티드류, 및 PNA 및 미합중국 특허 제5,948,902호 및 출처와 무관하게 그에 인용된 참고 문헌들(모드 기준물로서 본원에 포함됨)에 개시된 바의 기타 폴리뉴클레오티드류를 포함할 수 있다.

"광학 특성"이라는 어구는 광학 파라메터, 즉, 그의 값이 어떤 것의 특성이나 또는 작용을 결정하는 특성을 의미하고, 그의 대표적인 광학 특성들은 광 흡수율, 광 방출, 광 반사 및 광 산란을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다.

"기준물" 및 "대조군"이라는 용어는 관찰치가 비교될 수 있는 공지된 값 또는 공지된 값들의 세트를 의미하도록 교환 가능하게 사용된다. 본원에 사용된 바의 공지된 값은 그 값이 이해되는 파라메터, 예를 들면 광 흡수, 광 방출 등을 나타내는 것을 의미한다.

"판단하는" 및 "평가하는"이라는 용어는 임의의 형태의 측정을 의미하도록 교환 가능하게 사용되고, 어떤 요소가 존재하거나 또는 존재하지 않는 경우를 결정하는 것을 포함한다. "결정하는", "측정하는", "판단하는" 및 "평가하는"이라는 용어들은 교환 가능하게 사용되고, 정량적 및 정성적 결정 모두를 포함한다. 판단은 상대적이거나 또는 절대적일 수 있다. "존재를 판단하는"이라는 용어는 존재하는 것의 양을 결정할 뿐만 아니라 그것이 존재하는지 또는 존재하지 않는지 여부를 결정한다.

본원에 사용된 바의 "검출하는"이라는 용어는 신호를 정성적으로 또는 정량적으로 확인하는 것을 의미한다.

"결합하는"이라는 용어는 2개의 물체가 서로 연합하여 안정한 복합물 구조물을 생산하는 것을 의미한다. 특정 실시예들에서, 2개의 상보적 핵산들 간의 결합은 특이적으로 혼성화된 것을 의미할 수 있다. "특이적으로 혼성화하는", "에 대해 특이적으로 혼성화하는" 및 "특이적 혼성화" 및 "에 선택적으로 혼성화하는"이라는 용어들은 교환 가능하게 사용되고, 엄격한 조건들 하에 특정 뉴클레오티드 서열에 우선적으로 핵산 분자의 결합, 듀플렉싱 또는 혼성화하는 것을 의미한다.

"스크리닝"이라는 용어는 흥미로운 것, 예를 들면, 분석물, 발생물 등의 존재를 결정하는 것을 의미한다. 본원에 사용된 바의 "결정하는"이라는 용어는 흥미로운 특정 파라메터 값, 예를 들면 혼성화 파라메터를 식별하는, 즉, 확립하거나, 확인하거나, 평가하거나 또는 측정하는 것을 의미한다. 그 값의 결정은 정성적이거나(예, 존재 또는 부재) 또는 정량적일 수 있고, 여기서 정량적 결정화는 상대적 (즉, 대조군(즉, 기준값)에 대해 상대적인 단위 값)이거나 또는 절대적(예, 실제 분자들의 수가 결정되는 경우)일 수 있다.

본원에 사용된 바의 "시료"라는 용어는 유체 조성물을 의미하고, 특정 실시예들에서 유체 조성물은 수성 조성물이다.

본 발명을 상세히 기재하기에 앞서, 본 발명은 개시된 특정 실시예들로만 제 한되지 않고, 물론 변화할 수 있음이 이해되어야 한다. 본원에 사용된 용어는 특정 실시예들을 단지 개시할 목적을 갖고, 본 발명의 범위는 첨부된 특허 청구의 범위 만으로 제한될 것이므로 그 범위를 제한하고자 의도되지 않았음 역시 이해되어야 한다.

어떤 범위의 값들이 제공되는 경우, 문맥에서 분명하게 달리 지적하지 않는 한 그 범위의 상한치와 하한치 사이에서 하한치 단위의 십분의 일에 이르는 각각의 중재값 및 진술된 범위에서 임의의 기타 진술되거나 또는 중재하는 값이 본 발명에 포함되는 것이 이해되어야 한다. 이들 작은 범위의 상한치 및 하한치는 더 작은 범위들에 독립적으로 포함될 수 있고, 본 발명에 포함될 수도 있고, 진술된 범위의 임의의 구체적으로 배제된 한계에 적용될 수 있다. 진술된 범위가 한계치들 중의 하나 또는 모두를 포함하는 경우, 포함된 한계치들 중의 하나 또는 모두를 배제하는 범위들은 본 발명에 포함되기도 한다.

달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 당업계의 통상의 기술을 가진 자들이 통상적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 개시된 것들과 유사하거나 또는 등가인 임의의 방법들 및 물질들은 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수도 있더라도, 대표적인 예시 방법들 및 물질들이 이하 개시된다.

본 명세서에 인용된 모든 공고들 및 특허들은 각각의 개별적인 공고 또는 특허가 참고 문헌으로서 인용되도록 구체적으로 및 개별적으로 지시되고, 공고들이 인용되는 것과 관련한 방법들 및(또는) 물질들을 개시하고 기재하기 위해 참고 문 헌으로서 본원에 인용되어 있다. 임의의 공고의 인용은 출원일에 앞서는 그의 개시 내용에 대한 것으로, 본 발명이 선행 발명에 의해 그러한 공고에 선행할 자격이 없음을 승인하는 것으로서 해석되지 않아야 한다. 더 나아가, 제공된 공고일들은 독립적으로 확인될 필요가 있는 실제 공고일들과 다를 수 있다.

본원 명세서 및 첨부된 특허 청구의 범위에 사용된 바의 "하나의", "한개의" 및 "그"라는 단수 형태들은 문맥에서 달리 분명하게 지적하지 않는 한 복수개의 기준물들을 포함하는 것에 주의해야 한다. 또한, 특허 청구의 범위는 임의의 선택적 요소를 배제하도록 초안될 수 있음이 이해되어야 한다. 그로써, 이 문서는 특허 청구된 요소들의 인용 또는 "부정적인" 제한의 사용과 관련하여 "단독으로", "유일하게" 등의 배타적인 용어의 사용에 대해 선행하는 기준으로서 작용하도록 의도된다.

본원 발명의 개시 내용을 읽음에 따라 당업계의 숙련자들에게 명백하게 되는 바와 같이, 본원에 개시되고 예시된 개개의 실시예들 각각은 본 발명의 범위 또는 정신에서 벗어나지 않는 다른 여러 실시예들 중의 임의의 것의 특징들로부터 용이하게 분리될 수 있거나 또는 그들과 조합될 수 있는 분리된 성분들 및 특징들을 갖는다. 임의의 재인용된 방법은 재인용된 사건의 순서로 또는 논리적으로 가능한 임의의 순서로 수행될 수 있다.

상기 요약된 바와 같이, 본원 발명은 안정한 금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드류 및 그의 제조 방법 및 용도를 제공한다. 본 발명을 추가로 개시함에 있어서, 본 발명의 콜로이드류의 대표적인 실시예들이 먼저 상세히 검토되고, 이어서 본 발명의 콜로이드류를 사용하는 대표적인 제조 프로토콜류 및 사용 방법의 고찰이 따른다. 또한, 본 발명의 콜로이드류를 포함하는 대표적인 키트들의 검토가 제공된다.

금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드류

상기 요약된 바와 같이, 본 발명은 금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드류를 제공한다. 본 발명의 콜로이드류의 특징은 이들이 안정하다는 것이다. 본원에 사용된 바의 안정하다는 용어는 콜로이드의 입자들이 콜로이드의 캐리어 매질 중의 현탁액에 남아 있는 능력, 예를 들면 입자들이 임의의 현저한 정도로 현탁액에서 침전하지 않는 능력을 의미한다. 본 발명의 콜로이드류에 관하여, 이 콜로이드류는 적어도 약 1개월 기간, 적어도 약 6개월을 포함하여 적어도 약 3개월의 기간 동안 STP 조건들에서 유지될 때 안정하고, 대표적인 실시예들에서 1년 이상, 예를 들면 5년 이상을 포함하여 2년 이상의 기간 동안 안정하다.

본 발명의 콜로이드류는 금속류 및 도전성 중합체들의 복합물들이므로, 이들은 금속 성분 및 도전성 중합체 성분 모두를 포함한다. 본 발명의 콜로이드류의 금속 성분은 대표적인 실시예에서 귀금속이다. 상기 지시된 바와 같이, 관심있는 귀금속류는 백금, 인듐, 팔라듐 등 뿐만 아니라 금, 은 등을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는 주기율표 상의 VIII족 금속들을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다.

"도전성 중합체"라는 용어는 전기 도전성인 중합체 물질을 의미한다. 대표적인 실시예들에서, 도전성 중합체들은 p-콘쥬게이트된 유기 중합체들과 같은 유기 중합체들이다. 예를 들면, 폴리피롤, 폴리(N-치환된 피롤), 폴리(3-치환된 피롤) 및 폴리(3,4-이치환 피롤) 등의 폴리피롤류; 폴리티오펜, 폴리(3-치환된 티오펜), 폴리(3,4-이치환 티오펜), 및 폴리벤조티오펜 등의 폴리티오펜류; 폴리이소시아나프텐 등의 폴리이소시아나프텐류; 폴리티에닐렌비닐렌 등의 폴리티에닐렌비닐렌류; 폴리(p-페닐렌비닐렌) 등의 폴리(p-페닐렌비닐렌류); 폴리아닐린, 폴리(N-치환 아닐린), 폴리(3-치환 아닐린) 및 폴리(2,3-치환 아닐린) 등의 폴리아닐린류; 폴리아세틸렌 등의 폴리아세틸렌류; 폴리디아세틸렌 등의 폴리디아세틸렌류; 폴리아줄렌 등의 폴리아줄렌류; 폴리피렌 등의 폴리피렌류; 폴리카르바졸 및 폴리(N-치환된 카르바졸) 등의 폴리카르바졸류; 폴리셀레노펜 등의 폴리셀레노펜류; 폴리푸란 및 폴리벤조푸란 등의 폴리푸란류; 폴리(p-페닐렌) 등의 폴리(p-페닐렌류); 폴리인돌 등의 폴리인돌류; 폴리피리다진 등의 폴리피리다진류; 나프타센, 펜타센, 헥사센, 헵타센, 디벤조펜타센, 테트라벤조펜타센, 피렌, 디벤조피렌, 크리센, 페릴렌, 코로넨, 테릴렌, 오발렌, 쿠오테릴렌 및 써쿠만트라센 등의 폴리아센류; 폴리아센류의 일부 탄소 원자들을 N, S 및 O 등의 원자들 또는 카르보닐기 등의 기능기로 치환시킴으로써 제조된 유도체들 (예, 트리페노디옥사진, 트리페노디티아진, 헥사센-6,15-퀴논 등); 폴리비닐카르바졸류, 폴리페닐렌설파이드, 및 폴리비닐렌설파이드 등의 중합체들이 사용될 수 있다. 대표적인 실시예들에서 특히 흥미로운 것은 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리아닐린 또는 이들의 유도체들이다. 대표적인 실시예들에서, 중합체는 수용성 도전성 중합체이다. 이들 실시예들 중의 특정 실시예에서, 수용성 도전성 중합체는 치환 유기 도전성 중합체이고, 여기서 이 중합체는 이온화 가능한 기 또는 기들이다. 이온화 가능한 기는 적절한 pH에서 순수한 양전하 또는 음전하를 전달할 수 있는 모이어티를 의미한다. 흥미로운 이온화 가능한 기들은 카르복실기, 아미노기들 등을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다. 특정 실시예들에서, 수용성 도전성 중합체는 이온화 가능한 기들, 예를 들면 카르복실기로 치환된 폴리아닐린, 예를 들면 폴리(아닐린-2-카르복실산)과 같은 치환된 폴리아닐린이다.

본 발명의 콜로이드류에서, 금속 입자들은 도전성 중합체로 표면 코팅되고, 액체 매질, 전형적으로 수성 매질 중에 현탁된다. "표면 코팅된"이라는 것은 입자들의 전체 표면이 아니라 입자들의 표면의 적어도 일부가 도전성 중합체 분자들의 층으로 덮인 것을 의미한다. 대표적인 실시예들에서, 도전성 중합체의 층 또는 그의 코팅은 중합체 분자들의 단일층이 입자들의 표면을 커버하도록 하는 단일층이다.

입자들의 치수들은 변화할 수 있지만, 대표적인 실시예들에서 약 1 nm 내지 약 1 마이크로미터, 예를 들면 약 30 nm 내지 약 60 nm를 포함하여 약 1 nm 내지 약 100 nm 범위이다. 대표적인 실시예들에서, 그 입자들은 작은 입도 분포를 갖는다. 작은 입도 분포는 입자들의 표준 편차가 약 30%를 초과하지 않고, 특정한 대표적인 실시예들에서 약 20%를 초과하지 않고, 예를 들면 평균 직경의 약 10%를 초과하지 않는 것을 포함하여 약 17%를 초과하지 않는 것을 의미한다.

본 발명의 복합체들의 중합체 성분에 관하여, 중합체 성분은 약 1,500 Da 내지 약 32,000 Da 범위의 평균 분자량, 예를 들면 약 23,000 Da 내지 약 27,000 Da 를 포함하여 약 5,000 Da 내지 약 7,000 Da 범위의 평균 분자량을 갖는다. 중합체 성분은 협소한 크기 분산도를 갖는 것을 특징으로 하므로, 입자들의 표면에 흡착된 중합체 분자들의 적어도 약 45 수%, 특히 적어도 약 25 수%는 표면에 흡착된 모든 분자들의 평균 분자량의 적어도 약 55%, 예를 들면 적어도 75%인 분자량을 갖는다.

협소한 크기 분포 및 협소한 크기 분산도에 관한 상기 특징들 때문에, 콜로이드류는 그의 중합체-코팅된 입자들에 관하여 균질하거나 또는 균일하다.

콜로이드류의 밀도는 다양할 수 있지만, 대표적인 실시예에서 적어도 약 1.01, 예를 들면 적어도 약 1.05 범위이고, 1.30 이상으로 높을 수 있고, 여기서 그 밀도는 20℃에서 물의 밀도와 비교한 바 약 1.07 내지 약 1.10, 예를 들면 약 1.085 내지 약 1.095 범위일 수 있다.

본 발명의 콜로이드류에서 액체 매질 중의 입자들의 농도는 변화할 수 있지만, 특정 실시예들에서 약 1 x 10¹⁰ 내지 약 1 x 10¹⁵ 입자/ml 범위, 예를 들면 ml당 약 2 x 10¹¹ 내지 약 3.75 x 10¹¹ 입자들을 포함하여 약 1 x 10¹¹ 내지 약 5 x 10¹¹ 입자/ml 범위이다.

특정 실시예들에서, 금속 및 도전성 중합체 성분들은 흡수율 등의 광학 파라메터에 관하여 매치된다. 대표적인 실시예들에서, 금속 및 도전성 중합체 성분들은 아래 실험 부분에서 아래 개시된 프로토콜을 사용하여 개별적으로 측정하였을 때 약 50 nm 미만 만큼, 예를 들면 약 25 nm 미만 만큼을 포함하여 약 40 nm 미만 만큼 상이한 흡수율 최대치를 갖는다. "통상적인" 흡수율 최대치 (즉, 2개의 개별 적인 흡수율 최대치의 평균)는 변화할 수 있지만, 약 1 내지 약 10 범위, 예를 들면 약 3 내지 약 4 범위이다. 관심을 끄는 대표적으로 매치된 금속/도전성 중합체 쌍들은 금/폴리아닐린류 (예, 금/폴리(아닐린-2-카르복실산); 은/폴리(티오펜-3-카르복실산) 등을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다.

특정 실시예들에서, 복합물 콜로이드는 도전성 중합체로 코팅되지 않은 금속 입자들로 구성된 대조군 콜로이드와 비교한 바 입자들이 현탁되는 액체 매질의 굴절률의 변화에 더욱 민감하다. 더욱 민감하다는 것은 아래 실험 부분에 보고된 분석을 사용하여 결정되는 바와 같이 대조군에 비교한 바 적어도 약 10배 이상 민감한 것, 예를 들면 적어도 약 1,000배 더 민감한 것을 포함하여 적어도 약 100배 더 민감한 것을 의미한다.

특정 실시예들에서, 입자들은 리간드, 예를 들면 관심을 끄는 분석물, 치료용 모이어티 등을 그들의 표면에 특별히 결합시키는 리간드를 디스플레이한다. 디스플레이한다는 것은 그 리간드가 입자 표면 상에 고정되는 것을 의미하고, 여기서 그 리간드는 그 입자의 표면에 공유로 또는 비-공유로 결합될 수 있다. 입자 표면에 대한 리간드의 밀도는 변화할 수 있지만, 약 2 내지 약 50 범위, 예를 들면 입자당 약 5 내지 약 25 분자들의 범위일 수 있다.

상기 지시된 바와 같이, 각종 상이한 유형의 리간드들이 콜로이드류의 입자들의 표면 상에 디스플레이될 수 있다. 특정 실시예들에서, 존재하는 특정 리간드는 아래 고찰된 분석물 검출 용도들 등의 주어진 용도로 리간드에 의해 결합되어야 하는 분석물의 특성에 의존한다. 관심을 끄는 대표적인 리간드들은 핵산류, 펩티 드류 등의 상기 고찰된 리간드들을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다.

콜로이드의 pH는 변화할 수 있지만, 대표적인 실시예들에서 약 2 내지 약 12 범위, 예를 들면 약 4.5 내지 약 9.0 범위이다. 콜로이드류는 중합체 코팅된 금속 입자들과 분리된 많은 상이한 추가의 성분들을 포함할 수 있고, 여기서 관심을 끄는 추가의 성분들은 염들, 완충제들, 세제류, 안정제들 등을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다.

특정한 대표적인 실시예들에서, 콜로이드는 비-흡착 중합체가 실질적으로 없고, 즉 콜로이드의 액체 성분은 있다 하더라도 내부에 존재하는 자유 중합체를 거의 갖지 않는다. 그로써, 콜로이드의 액체 매질의 용액 중의 자유 중합체의 농도는 적어도 존재한다면 약 5%를 초과하지 않고, 더욱 특별하게는 사용된 양의 약 1%를 초과하지 않는다.

제조 방법들

본 발명의 콜로이드류는 본 발명의 콜로이드의 생산을 초래하는 임의의 편리한 프로토콜을 사용하여, 예를 들면 상기 개시된 바와 같이 제조될 수 있다. 대표적인 실시예에서, 초기 또는 전구체 금속 콜로이드 및 수용성 도전성 중합체는 이 수용성 도전성 중합체가 금속 콜로이드의 입자들의 표면에 흡착되기에 충분한 방식으로 상호 조합되어 본 발명의 생성물인 복합체 콜로이드를 생산한다.

대표적인 실시예들에서, 금속 콜로이드의 제1 부피는 수용성 중합체 용액의 제2 부피와 조합된다. 중합체 용액에 대한 콜로이드의 부피의 비율은 다양할 수 있지만, 특정 실시예들에서 약 100 내지 약 1의 범위, 예를 들면 약 10 내지 약 5 를 포함하여 약 50 내지 약 20의 범위이다. 특정 실시예들에서, 콜로이드 및 용액 중합체는 콜로이드의 부피를 중합체 용액 내로 도입함으로써 조합된다. 다른 실시예들에서, 콜로이드 및 용액 중합체는 중합체 용액의 부피를 콜로이드 내로 도입함으로써 조합된다. 특정 실시예들에서, 부피들의 조합은 예를 들면 다른 물질이 그것에 부가되는 동안 유체들 중의 하나를 교반시킴으로써, 이동하는 동안 부피들을 합함으로써, 예를 들면 그것들이 조합되는 경우 용기를 흔들므로써 진탕 등에 의해 발생한다.

수용성 중합체와 조합된 금속 콜로이드는 대표적인 실시예들에서 수성 액체 매질에 현탁된 귀금속의 금속 콜로이드이다. 대표적인 실시예들에서, 콜로이드는 금속 입자들의 특성에 관하여 균일하고, 여기서 입자들은 약 2 nm 내지 약 1 ㎛ 범위, 예를 들면 약 5 nm 내지 약 30 nm를 포함하여 약 3 nm 내지 약 60 nm 범위의 평균 직경 및 상기한 바의 협소한 크기 분포를 갖는다. 대표적인 실시예들에서, 매질 중의 입자들의 밀도는 약 1.01 내지 약 1.30, 예를 들면 약 1.02 내지 약 1.10 범위이다. 특정 실시예들에서, 콜로이드의 pH는 콜로이드의 금속 입자들이 음으로 하전된 표면을 갖는 것을 보장하도록 선택되고, 여기서, pH는 약 1 내지 약 1을 포함하여 약 2 내지 약 12, 예를 들면 약 3 내지 약 5의 범위일 수 있다.

수용성 중합체 용액은 대표적인 실시예들에서 상기한 바와 같이 수용성 도전성 중합체의 용액이고, 여기서 용액 중의 중합체의 농도는 약 0.02 내지 약 2g/100ml, 예를 들면 약 0.2 내지 약 0.3g/100ml를 포함하여 약 0.02 내지 약 0.5g/100ml 범위일 수 있다. 중합체의 평균 분자량은 대표적인 실시예들에서 약 1,500 Da 내지 약 32,000 Da, 예를 들면 약 5,000 Da 내지 약 7,000 Da 범위이고, 협소한 크기 분산도를 갖고, 여기서 용액 중에 존재하는 중합체의 적어도 약 55%, 예를 들면 적어도 약 75%는 평균 분자량의 적어도 약 90 내지 약 110%, 예를 들면 적어도 95 내지 약 105%인 분자량을 갖는다. 특정 실시예들에서, 수용성 중합체 용액의 pH는 수용성 중합체들이 양으로 하전되도록 선택되고, 여기서 pH는 대표적인 실시예들에서 약 2 내지 약 7, 예를 들면 약 3 내지 약 5 범위일 수 있다.

특정 실시예들에서, 금속 콜로이드 및 수용성 중합체 용액의 부피들 뿐만 아니라 본 발명의 이 단계에서 조합되는 그의 파라메터들 (예, 밀도, pH, 농도 등)은 안정하고 용액상 중합체가 실질적으로 없는 생성물인 복합물 콜로이드의 생산을 초래하도록 미리 결정된 것들이고, 여기서 "실질적으로 없다"는 것은 용액상 중합체의 농도가 약 5% 미만, 예를 들면 약 1% 미만인 것을 의미한다. 이들 실시예들의 특징은 이러한 생성물 콜로이드가 콜로이드로부터 용액상 중합체를 제거하는 임의의 세척 단계 또는 다른 단계 없이 생산된다는 것이다. 본 발명의 방법들의 이들 실시예들을 실시하기 위한 적절한 부피들 및 이들의 파라메터들은 아래 실험 부분에서 고찰된 프로토콜들을 사용하여 결정될 수 있다.

금속 콜로이드 및 수용성 중합체를 조합하는데 있어서, 2개의 성분들은 반응 혼합물 내로 조합되고, 결과의 반응 혼합물은 목적하는 콜로이드가 생산되기에 충분한 시간 동안 유지되었다. 일반적으로, 반응 혼합물은 약 15℃ 내지 약 30℃, 예를 들면 약 18℃ 내지 약 22℃ 범위의 온도에서 약 5분 내지 약 60분, 예를 들면 약 10분 내지 약 20분 범위의 시간 동안 유지된다.

특정 실시예들에서, 이 방법들은 콜로이드의 복합물 입자들의 표면을 개질시켜 리간드, 예를 들면 관심을 끄는 분석물에 특이적으로 결합되는 리간드를 디스플레이하는 단계를 추가로 포함한다. 바람직한 경우, 리간드는 임의의 편리한 프로토콜을 사용하여 입자들의 표면 상에서 예를 들면 연결기를 통해 직접적으로 또는 간접적으로 고정될 수 있고, 예를 들면 중합체 상에 존재하는 기능기와의 반응을 통해, 입자에, 예를 들면 입자의 표면 상에 존재하는 중합체에 또는 금속 성분에 직접적으로 리간드를 공유 결합시키거나 도는 비-공유 결합시키는 것을 사용하는 것을 포함한다. 이 리간드는 상기 검토된 바의 임의의 많은 상이한 유형의 분자들, 예를 들면 핵산, 펩티드, 유기 및 무기 소분자 등일 수 있다. 상기 지시된 바와 같이, 바람직한 경우, 반응 혼합물은 진탕될 수 있다.

용도

상기한 바의 본 발명의 콜로이드류는 각종 상이한 용도로 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 콜로이드류는 시료 중의 1개 이상의 표적 분석물들의 존재 또는 부재에 대해 시료를 선별하기 위해 사용될 수 있다. 그로써, 본 발명은 시료 중의 1개 이상의 표적 분석물들의 존재를 검출하는 방법들을 제공한다.

그러한 용도들에서, 콜로이드의 부피, 예를 들면 분석물에 특이적인 리간드를 포함하는 것은 선별되어야 할 시료와 접촉하고, 콜로이드의 광학 파라메터는 내부의 변화, 예를 들면 주어진 파장에서 콜로이드의 흡수율의 변화를 검출하도록 모니터링된다. 임의의 편리한 광학 파라메터는 이 단계에서 판단 또는 모니터될 수 있고, 대표적인 파라메터들은 흡수, 산란, 형광, 발광 등을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다. 광학 파라메터는 임의의 편리한 디바이스 및 프로토콜을 사용하여 모니터링될 수 있고, 여기서 적절한 프로토콜은 당업계에 잘 공지되어 있고, 대표적인 프로토콜들은 아래 실험 부분에서 더욱 상세히 개시된다. 광학 파라메터의 변화의 존재 또는 부재는 흥미로운 분석물이 시료에 존재하는지 여부를 결정하기 위해 사용된다.

광의의 의미로, 본 발명의 방법들은 정성적이거나 또는 정량적일 수 있다. 그로써, 검출이 정성적인 경우, 그 방법들은 표적 분석물이 분석 중인 시료에 존재하는지 여부의 판독치 또는 평가, 예를 들면 판단치를 제공한다. 또 다른 실시예들에서, 이 방법들은 표적 분석물이 분석중인 시료에 존재하는지 여부의 정량적인 검출, 즉 분석중인 시료에서 실질적인 양의 표적 분석물의 평가 또는 판단을 제공한다. 그러한 실시예들에서, 정량적 검출은 절대적일 수 있거나, 또는 그 방법이 시료 중에서 2개 이상의 표적 분석물들을 검출하는 방법인 경우 상대적이다. 그로써, "정량화하는"이라는 용어는 시료 중의 표적 분석물(들)을 정량화하는 맥락에서 사용될 때 절대적인 또는 상대적인 정량화를 의미할 수 있다. 절대적 정량화는 1개 이상의 대조군 분석물들의 공지된 농도(들)을 포함하고, 표적 분석물의 검출된 레벨을 공지된 대조군 분석물들 (예, 표준 곡선의 발생을 통해)과 참조하는 것으로 수행될 수 있다. 대안으로, 상대적 정량화는 2개 이상의 상이한 표적 분석물들 사이의 검출된 레벨들 또는 양들을 비교하여 예를 들면 상호 상대적인 2개 이상의 상이한 분석물들 각각의 상대적 정량화를 제공함으로써 수행될 수 있다.

본 발명의 방법들은 다량의 비-표적 실체들을 갖는 착물 시료들을 포함하여 각종 상이한 유형의 시료들에서 1개 이상의 표적 분석물들의 존재를 검출하기 위해 사용될 수 있고, 여기서 본 발명의 방법들은 높은 민감도로 표적 분석물(들)의 검출을 제공한다. 그로써, 본 발명의 방법들은 시료 또는 착물 시료에서 1개 이상의 표적 분석물들을 검출하는 고도로 민감한 방법들이다. 본 발명의 방법들에서 분석되는 시료는 특정 실시예들에서 생리학적 소스로부터 유래한다. 생리학적 소스는 진핵 생물 또는 원핵 생물일 수 있고, 관심을 끄는 생물학적 소스들은 세균 및 효모 등의 단세포 유기체들 및 식물들 및 동물들, 특히 포유 동물들을 포함하는 다 세포 유기체들로부터 유도된 소스들을 포함하고, 다세포 유기체들로부터의 생물학적 소스들은 다세포 유기체들의 특정 장기 또는 조직들로부터 또는 단리된 세포들 또는 그로부터 유도된 부분 세포/세포외 분획들로부터 유도될 수 있다.

본 발명의 방법들은 광범위한 분석물들을 검출하기 위해 사용될 수 있다. 관심을 끄는 분석물들은 액체, 고체 또는 기체(예, 오가노포스페이트류 등)로서 존재할 수 있다. 관심을 끄는 분석물들은 펩티드류 및 단백질류 및 그의 단편들을 포함하여 단백질이 많은 분석물들 뿐만 아니라 프라이언류 및 기타 단백질이 많은 유형의 분석물들과 같은 단백질이 많은 분자들일 수 있고, 여기서 분석물들은 단일 분자, 2개 이상의 분자 서브 유닛들을 포함하고, 상호 공유 결합될 수 있거나 또는 공유 결합될 수 없는 착물, 미생물, 예를 들면 바이러스 또는 단세포 병원균, 세포, 다세포 유기체 또는 그의 일부 등일 수 있다.

또한, 본 발명의 방법들은 주어진 특이적 결합 부재 쌍의 상호 작용을 조절하는 화합물들을 선별하기 위해 사용될 수도 있다. 조절한다라는 용어는 2개의 분 자들 간의 상호 작용을 감소(예, 억제)시키고 증진시키는 것 모두를 포함한다. 예를 들면, 콜로이드가 결합 쌍의 제1 부재를 디스플레이하고, 콜로이드가 후보 시약의 존재 하에 제2 부재와 접촉하는 경우, 결합하는 부재 쌍들의 상호 작용에 대한 후보 시약의 영향이 평가 또는 판단될 수 있다.

각종 상이한 후보 시약들은 상기 방법들에 의해 선별될 수 있다. 후보 시약들은 수많은 화학적 부류들을 포함하지만, 전형적으로 이들은 유기 분자들, 바람직하게는 50을 초과하고 약 2,500 Da 미만의 분자량을 갖는 작은 유기 화합물들이다. 후보 시약들은 단백질들과의 구조적 상호 작용, 특히 수소 결합에 필요한 기능기들을 포함하고, 전형적으로 적어도 아민, 카르보닐, 히드록실 또는 카르복실기, 바람직하게는 적어도 2개의 기능성 화학 기들을 포함한다. 후보 시약들은 종종 고리 탄소 또는 헤테로 고리 구조물들 및(또는) 방향족 또는 1개 이상의 상기 기능기들로 치환된 폴리 방향족 구조물들을 포함한다. 후보 시약들은 펩티드류, 다당류, 지방산류, 스테로이드류, 푸린류, 피리미딘류, 그의 유도체들, 유사체들 또는 조합물들을 포함하는 생체 분자들 중에서 발견되기도 한다.

후보 시약들은 합성 또는 천연 화합물들의 라이브러리를 포함하는 광범위한 소스들로부터 얻어진다. 예를 들면, 수많은 수단들이 무작위화된 올리고뉴클레오티드류 및 올리고펩티드류의 발현을 포함하는 광범위한 각종 유기 화합물들 및 생체 분자들의 무작위의 직접적 합성에 이용될 수 있다. 대안으로, 세균, 진균, 식물 및 동물 추출물들의 형태의 천연 화합물들의 라이브러리가 이용되거나 또는 용이하게 생산된다. 추가로, 천연 또는 합성에 의해 생산된 라이브러리들 및 화합물 들은 종래의 화학, 물리 및 생화학적 수단들을 통해 용이하게 개질되고, 조합 라이브리러들을 생산하기 위해 사용될 수 있다. 공지된 약물학적 시약들은 구조적 유사체들을 생산하기 위해 아실화, 알킬화, 에스테르화, 아미드화 등의 직접적 또는 무작위 화학적 개질에 적용될 수 있다.

상기 선별 분석에서 식별된 시약들은 표적 분석물의 활성을 조절하는 방법들 및 그의 존재 및(또는) 활성에 관련된 조건들을 포함하는 각종 방법들에서 그 용도를 찾을 수 있다.

본 발명의 콜로이드류의 추가의 적용은 치료 용도들, 예를 들면 약물 전달 비히클들을 포함한다. 예를 들면, 치료제는 나노 입자들의 표면 상에 디스플레이될 수 있고, 나노 입자들로 구성된 콜로이드의 효과량이 환자를 치료하기 위해 투여된다. 바람직한 경우, 콜로이드의 나노 입자들은 표적으로 하는 모이어티를 포함하도록, 예를 들면 나노 입자들을 목적 위치에 직접적으로 지향시키도록 추가로 개질될 수 있다.

키트들 & 시스템들

상기 요약된 바와 같이, 본 발명의 방법들을 실시하는데 사용하기 위한 키트들 및 시스템들이 제공된다. 이 키트들 및 시스템들은 적어도 상기한 바와 같이 본 발명의 콜로이드류 또는 그의 성분들을 포함한다. 이 키트들 및 시스템들은 또한 본 발명의 방법들에 사용되는 많은 임의의 성분들을 포함할 수도 있다. 흥미로운 임의의 성분들은 완충액 등을 포함한다.

본원 발명의 키트들의 특정 실시예들에서, 그 키트들은 본 발명의 방법들을 실시하기 위한 설명서 또는 이를 얻기 위한 수단 (예, 설명서를 제공하는 웹페이지를 사용자에게 전달하는 웹사이트 URL)을 추가로 포함할 것이고, 여기서 이들 설명서들은 전형적으로 기질 상에 인쇄되고, 이 기질은 삽입된 패키지, 패키지화, 시약 용기들 등 중의 1개 이상일 수 있다. 본 발명의 키트들에서, 1개 이상의 성분들은 편리하거나 또는 바람직할 수 있듯이, 동일하거나 또는 상이한 용기들에 존재한다.

다음 실시예들은 제한하고자 함이 아니라 예시의 목적으로 제공된다.

실험

다음은 폴리(아닐린)-콜로이드성 금 나노입자들의 생산 공정을 개시하며, 합성된 물질의 광-전자 특성을 보고한다.

I. 합성

A. 수용성 폴리(아닐린-2-카르복실산)(PANI-COOH)의 합성

이 합성은 수용액 중의 단량체를 염화철로 산화시키는 것으로 구성되어 있고, 그 상세한 공정은 이미 개시되었다 (Englebienne, P., Weiland, M. 수용성 도전성 중합체 균질상 면역 분석(SOPHIA), 자동화 가능한 신규 면역 분석, J. Immunol. Methods 1996, 191, 159-170; Englebienne, P., Weiland, M. 수용성 카르복실산 및 아세트산-치환된 폴리(티오펜류)의 합성 및 균질한 경쟁적 면역 분석에서 광화학적 특성들의 적용. Chem. Commun., 1996, 165-1-1652; Englebienne, P., 분석물의 검출 또는 적량에 대한 지시 시약들, 이들을 함유하는 키트들 및 검출 또는 적량 절차들, Eur. Pat. 0623 822, 1994). 폴리(티오펜류)는 동일한 절차에 의해 얻어질 수도 있지만, 산화 반응은 염화 철 외에 퍼옥시이황산 암모늄을 사용한 다. 합성의 종료시에, 수산화물로서 염화철을 침전시키고 퍼옥시이황산염을 분해하기 위해 NaOH 펠렛들에 의해 pH는 12로 상승한다. 수산화 철은 여과에 의해 제거되고, 중합체 용액은 그대로 사용된다. 이 실시예에서, 합성 수율은 2가지 수단: 즉, 디메틸포름아미드:물(1:10) 중의 단량체의 개선된 용해 및 열 및 환류를 사용하는 교반하의 중합에 의해 개선되었다.

도 1에 나타낸 겔 투과(GP) 크로마토그래피 프로필과 같이, 중합성 폴리(티오펜-3-카르복실산) 및 PANI-COOH의 용액들은 각각 대략 18,000 (20.5분) 및 6,000 Da (24 분)의 크기의 최대 피크 및 각각 대략 25,000 (19분) 및 15,000 Da (21 분)의 크기의 최소 피크로 상당히 균질하다. 그러한 크기들은 각각 PANI-COOH에 대해 45 및 110개의 반복 단위로 구성된 올리고머류에 대응한다. 컬럼은 구형 단백질들로 검정된 것으로 중합체들은 반드시 구형은 아니기 때문에, 이들 값들은 절대값이 아님에 주의해야 한다.

크로마토그래피 조건들:

HPLC 컬럼: TSK 2000SW, 7.5 x 600 mm

용출: 50mM 인산염 pH7.4

유동률: 1ml/분

주입: 1 ml/분

검출: O.D.254 nm, 0.5 AUFS.

페이퍼 속도: 1mm/분

B. 콜로이드성 금 나노 입자들의 합성

나노 입자들은 끓고 있는 하이드로겐 테트라클로로아우레이트 용액을 시트르산 용액으로 환원시킴으로써 얻어진다. 이 공정은 잘 공지된 것으로 다음 공고 문헌에 개시되어 있다 (Englebienne, P., Van Hoonacker, A., Verhas, M. 콜로이드성 금의 표면 플라스몬 공명 효과를 사용하는 높은 산출량의 선별 방법. Analyst, 2001, 126, 1645-1651). 상세한 공정들은 다양한 크기의 나노 입자들을 얻기 위해 상기한 바를 참조하여 책에 제공된다. 이 보고서에 사용된 나노 입자들은 50 nm의 대략적인 직경을 갖고, 균질하게 분산된다.

C. 복합물 폴리 (아닐린-2- 카르복실레이트 )- 콜로이드성 금 나노 입자들의 합성

콜로이드성 귀금속 나노 입자들은 광범위한 pH에 걸쳐 음으로 하전된다. 단백질들로 그러한 나노 입자들을 코팅시키도록 고안된 공정들은 이러한 특성의 장점을 취한다. 나노 입자들은 단백질의 pI 미만의 pH에서 단백질과 혼합되고, 이 단백질은 전하 상호 작용에 의해 입자 표면 상에 흡착된다. 그러한 단백질-코팅된 입자들은 안정하고 높은 염 농도의 존재하에 응집되지 않는다. 공통 공정들은 단백질 분자들로 제조된 별개의 나노 입자들 사이의 브리지들의 형성을 피하도록 금에 단백질들을 과다하게 부가하는 것을 포함한다. 단백질 흡착 후, 나노 입자들은 과량의 단백질을 제거하도록 원심분리되고, 세척된다. 다음으로, 콜로이드는 적절한 완충액에 재현탁된다. 지난 수년 동안, 본원 발명자들은 우리 책 및 상기 참조된 바의 우리의 J. Master. Chem. 공고 문헌에 개시된 바의 그러한 공정을 놀랄만큼 단순화시키는 공정을 개발하여 왔다. 그 원리는 시험관 내의 금 콜로이드를 적 절한 pH에서 증가하는 농도의 단백질과 혼합시키는 것으로 구성되어 있다. 혼합 후, 1M NaCl 용액이 부가된다. 입자들이 단백질 층에 의해 완전히 안정화되지 않은 시험관들에서, 나노 입자들은 응집되어, 520 nm(금에 대해)의 천연 표면 플라스몬 공명(SPR) 피크에서 600-800 nm에 이르기까지 이들의 가시 흡수 스펙트럼에서 강한 적색-이동을 유도하고, SPR 피크에서 O.D.의 감소를 초래한다. 스펙트럼 데이터로부터 구축된 결합 이소썸 및 금 콜로이드에 부가된 단백질 농도들은 금 졸을 완전히 안정화시키는데 필요한 최소 단백질 농도를 결정하고, 다시 말하자면 완전한 단백질층으로 단일 나노 입자들을 코팅시키는데 필요한 단백질 농도를 결정하는 것을 허용한다. 다음으로, 이 공정은 대량 생산을 위해 확대될 수 있다.

이 경우, 본원 발명자들은 골격을 따라 이온화 가능한 기들로 치환된 수용성 도전성 중합체가 정확히 동일한 방식으로 작용할 수 있음을 추론하였다. 예를 들면 PANI-COOH에 대해, 우리는 낮은 pH에서, 모든 카르복실기들이 양자 처리될 수 있고, 따라서 전하 흡착에 의해 콜로이드성 금 나노 입자들을 코팅할 수 있고, 안정한 콜로이드성 복합물들을 생산할 수 있다. 그 가설을 시험하기 위해, 본원 발명자들은 먼저 콜로이드성 금 나노 입자들을 안정화시키기 위해 PANI-COOH의 가능한 용량에 대한 pH의 영향을 시험하였다.

사용된 프로토콜은 다음과 같았다. PANI-COOH 용액 0.01 ml를 함유하는 일련의 플라스틱 시험관들에, 콜로이드성 금 용액 1 ml가 양의 대체 피펫에 의해 신속히 주입되고, 시험관은 즉각적으로 와동-혼합되었다. 각각의 독립적인 시험관에 부가된 콜로이드성 금 용액은 각각 10 mM 탄산 나트륨 또는 300 mM HCl 용액들을 사용하여 다양한 pH 값들로 조절되었다. 다음으로, 1M 염화나트륨 용액 0.5 ml가 각각의 시험관에 부가되었고, 이는 안정화되지 않은 입자들을 응집시키도록 추가로 와동 혼합되었다. UV-vis. 스펙트럼이 각각의 용액에 대해 기록되었다. 최대(SPR) 파장에서 피크 파장 및 흡수율이 pH에 대해 기록되고 작도되었다. 그 결과들은 도 2에 나타낸다.

도 2에 도시된 바와 같이, 금 콜로이드의 SPR 피크 파장은 2 내지 5의 pH에서 550 내지 660 nm의 적색으로 순차로 이동하고, 다음으로 pH5 이상에서 560 nm로 다시 신속히 하강한다. 피크에서 O.D.는 pH 3 근처에서 최대값을 보여주고, pH5 이상에서 절반으로 신속히 떨어진다. pH5 이상의 SPR 피크에서 낮은 O.D.는 대부분의 입자들이 쿠베트(cuvette) 바닥에 침전되도록 응집이 이루어짐을 지시한다. 안정한 최대 파장 및 관찰된 O.D.는 상청액에 남아있는 가용성 PANI-COOH에 대응한다. pH 5 미만에서, 입자들은 pH3에 근접하는 최적값에 의해 안정화되기 쉽다. 이러한 최초 실험은 심지어 그 농도가 최적이 아닌 경우조차, 수용성 PANI-COOH가 금 나노 입자들을 안정화시키는 것을 결정하게 한다. 충분히 흥미롭게도, 더욱이 이들 결과들은 각각 2.10 및 4.94의 2개의 pKa 값들을 디스플레이하는 단량체에 대해 이용될 수 있는 이온화 데이터와 빌 관계이다(화학 및 물리학의 입문서, CRC 출판사). 따라서, 제1 pKa 값 근처에서, 분자들은 양자화되고 전하 흡착에 의해 금 입자들을 안정화시킬 수 있고, 상기 제2 pKa 값 이상이더라도, 금 및 PANI-COOH의 음의 전하들로 인한 반발은 부가된 염이 브리지되게 하고, 입자들을 응집시킨다.

일단 입자들을 안정화시키는 최적 pH가 결정되면, 입자들을 안정화시키는데 필요한 최소 PANI-COOH 농도를 결정할 필요가 있다. 이러한 최적화를 위해, 다음 프로토콜이 사용되었다. 증가하는 부피의 PANI-COOH 용액 (0.001에서 0.1 ml로)이 개별 플라스틱 시험관들에 부가되었다. 그 부피는 적절한 부피의 증류수를 부가함으로써 각각의 시험관에서 0.1 ml로 조절되었다. 혼합 후, HCl 300 mM을 사용하여 pH가 2.38로 조절된 콜로이드성 금 용액 1 ml가 양의 대체 피펫을 사용하여 각각의 개별 시험관에 신속히 주입되었고, 각각의 시험관은 즉각적으로 와동 혼합되었다. 다음으로, 안정화되지 않은 입자들을 응집시키도록 염화나트륨 1M 용액 0.5 ml가 추가로 와동 혼합되는 각각의 시험관에 부가되었다. UV-vis. 스펙트럼이 각각의 용액에 대해 기록되었다. 최대 흡수 파장은 콜로이드 응집의 대표값인 750 nm에서 광학 밀도(D.D.)을 따라 기록되었다. 결과는 (도 3)의 그래프에 디스플레이된다. 금 및 PANI-COOH 용액들의 최대 흡수 파장은 각각 도면 상에 하향 및 상향의 열린 삼각형들로 도시된다.

도 3에 나타낸 데이터는 졸의 ml당 PANI-COOH 0.01-0.02ml와 인큐베이션 후 금 입자들이 안정화되었음을 지시한다 (최소 파장 및 O.D. 750nm). 이들 결론은 도 4에 나타낸 데이터에 의해 추가로 확인된다. 여기서, SPR 피크에서 O.D.는 부가된 PANI-COOH 용액의 로그 부피에 대한 피크 파장을 따라 작도된다. 증가하는 부피의 PANI-COOH가 금에 부가되고, PANI-COOH가 금 콜로이드의 파장과 근접한 파장(560nm)에서 흡수된다는 사실이 주어지기 때문에, 각각의 부피에서 SPR 파장에서 O.D.에서 PANI-COOH의 분포는 작도된 데이터로부터 감산된다. 도면에 도시된 바와 같이, 금의 SPR 피크에서 최대 O.D.는 0.01-0.02ml의 부가된 PANI-COOH 부피들에 대해 관찰된다.

진행중인 이들 최적화 데이터에 의해, 공정은 더 큰 부피에 이르도록 확대되었다. 복합물 재료의 배치는 다음과 같이 성공적으로 생산되었다. 상기한 바와 같이 합성된 PANI-COOH 용액(1.5 ml)은 자기 교반 막대를 함유하는 비이커 내에서 증류수 8.5 ml에 의해 희석되었다. 별개의 용기에서, 상기한 바와 같이 합성된 콜로이드성 금 용액 100 ml가 HCl 300 mM을 사용하여 pH 2.94까지 자기 교반하에 조절되었다. PANI-COOH 용액은 자기 교반기 상에 놓이고, 최고 속도로 혼합되었다. 다음으로, pH-조절된 금 용액이 PANI-COOH 용액에 신속히 부가되었다. 혼합 후, 혼합물의 pH는 4.67이었다. 복합물 졸은 0.5% Tween 20을 부가함으로써 추가로 안정화되었다. 이어서, 배치는 2개의 동일한 부분으로 분할되었고, 첫번째 것은 pH4.95에서 50 mM 아세트산 나트륨으로 완충되고, 나머지 것은 pH 9에서 50 mM 붕산 나트륨으로 완충되었다. 공정에서 시약 혼합 순서를 역전시켜도 작동함을 주지하는 것은 중요하다.

II. 재료의 물리-화학적 특성

A. 예비 주의 사항

도전성 중합체 및 귀금속의 콜로이드성 나노 입자들로 구성된 복합물 재료를 제조하는데 있어서 우리의 관심사는 주로 개별적으로 취한 재료들 모두의 광-전자 특성들에서 가능한 변형들로 지향된다. 이들 재료의 이들의 물리적 환경의 여러 변화에 대한 민감도는 이들의 전자 스펙트럼의 변화에 의해 도입되었다. 결과적으로, 고려된 복합체 물질들에 의해 그러한 스펙트럼에서 일정한 변화들을 관찰할 수 있기 위해, 개별적으로 천연 상태에서 취하여 광 흡수율의 유사한 에너지들을 제공하는 천연 물질들을 고려하는 것이 상당히 타당하다. 이것이 본원 발명자들이 콜로이드성 금 및 PANI-COOH를 선택한 이유이다. 물에 현탁된 50 nm 직경의 입자들을 갖는 금 나노 콜로이드류의 가시 스펙트럼은 520 nm에서 편재된 SPR 흡수 대역을 제공한다 (도 5 참조). 일정하게, 수중 PANI-COOH 용액의 가시 스펙트럼은 560 nm에서 흡수 대역을 제공한다. 원래의 금, PANI-COOH 및 이들의 조합으로 얻어진 복합물 재료의 가시 스펙트럼은 도 5에 제공된다. 예상되는 바와 같이, 복합물 재료 스펙트럼의 특성들은 그의 생산을 위해 사용된 원래 재료의 그것들의 부가에 기인한다.

B. 안정성

도 6은 합성 후 및 3개월 이상 후에 취한 복합물 재료의 가시 흡수 스펙트럼을 비교한다. 최대 흡수 파장은 동일하고, 이 파장에서 어떠한 현저한 흡수율의 손실도 관찰되지 않았다. 흡수 피크는 이후의 날짜에 취한 스펙트럼에서 더욱 균질하기 때문에 복합물은 저장 중에 숙성되기 쉽다.

추가로, 생산 후 3개월 이상의 기간에 걸쳐, 어떠한 침강도 관찰되지 않았다. 산성이든 염기성 pH에서든 무관하게 복합물 재료는 안정한 콜로이드성 용액이다. 그와 관련하여, 재료들의 농도 및 pH의 동일한 조건들 하에 비교된 콜로이드성 금 및 PANI-COOH의 대조군 용액들로부터 반드시 육안으로 구별될 필요는 없어 보인다.

C. 산화-환원 반응으로의 반응성

C.1. pH 에 대한 민감도

도전성 중합체들은 pH 변화에 민감한 것으로 잘 공지되어 있다. 이는 특히 pH에 의해 그의 전자 구조가 변화되는 폴리(아닐린)에 대해 그러하다. 도전성 에메랄딘(emeraldine) 내로 비-도전성 류코에메랄딘의 양자화에 의한 진행성 p-도핑(산화)은 큰 에너지 양성자들의 흡수(343 nm, 3.61 eV)로부터 보다 높은 양성자(330 nm, 3.75 eV) 및 보다 낮은 양성자 (637 nm, 1.94 eV) 모두의 흡수로의 이동을 초래한다. 추가의 산화는 절연되고 있는 완전한 퀴노노이드 형태의 페니그라닐린(pernigraniline)을 유도한다. PANI-COOH 용액은 점차로 양성자화될 때 빛을 향하여 유사하게 작용한다 (예, Englebienne, P. 크롬 전이에 의한 생체 분자 인식 사건을 보고할 수 있는 합성 재료들, J. Mater. Chem., 1999, 9, 1043-1054). 따라서, 제1의 경우 복합물 재료가 그의 UV-vis. 스펙트럼의 유사한 변화로 양성자화에 의한 중합체의 구조에서 발생하는 구조적 변화를 여전히 보고할 수 있는 경우를 검증하는 것은 흥미로웠다. 이러한 목적으로, 본원 발명자들은 pH4.95에서 완충된 복합물과 pH9에서 완충된 용액의 전자 스펙트럼들을 비교하였다. 비교를 위해, 본원 발명자들은 복합물을 제조하기 위해 사용된 농도로 PANI-COOH의 완충 용액들을 제조하고, 동일한 값들로 pH를 조절하였다. 각각의 pH에서 2개의 재료들의 스펙트럼을 비교할 때, 본원 발명자들은 사실 상 예상되는 변화를 관찰하였다. 파장의 이러한 이동은 도전성 중합체 및 복합물에 대해 동일하였고, 흡수율의 변화의 중요성은 복합체 및 평범한 중합체 모두에서 유사하였다. 이들 변화를 예시하기 위해, 본원 발명자들은 pH4.95에서 조절된 재료들과 pH9에서 조절된 재료들(기준 세포) 간의 시차 스펙트럼을 보고하였다. 이들 시차 스펙트럼은 도 7에 제공된다. 높은 에너지 양성자(380 및 420 nm) 및 낮은 에너지 양성자(680 nm) 모두에서 양성자화된 재료들에서 새로운 대역들의 출현은 복합물(실선) 및 천연 도전성 중합체(점선)에 대해 동일하다. 중합체에서 580 nm에서 음의 피크는 복합물에서 더 짧은 파장들로, 즉 금의 SPR 피크 영역 내에서 이동된다. 이는 아마도 금속 표면에서 도전 전자들의 에너지의 변화들로 기인한다.

C.2. 환원에 대한 응답

불용성 폴리(아닐린)과 공유되기도 하는 수용성 PANI-COOH의 다른 흥미로운 특성은 산화 환원에 대한 재료의 양성자성 민감도이다. 에메랄딘 염의 산화 상태의 변화 및 양성자화 모두는 광학 스펙트럼에서 현저한 전이를 유발한다(Grummt, U.-W., 등, Anal Chim, Acta 1997, 547, 253). 그 특성은 마이크로 적정 플레이트들에 침착된 폴리(아닐린) 필름을 사용하여 아스코르브산에 대한 고도로 민감한 분석에 최근에 적용되었다 (Bosi, A., 등, Anal. Chem. 2000, 72, 4296). 현재 이용될 수 이는 분석 기술에 비교하였을 때, 이러한 새로운 분석은 그것이 더 작은 시료 부피를 사용하고, 더 낮은 검출 한계를 디스플레이하고, 확장된 범위의 분석물 농도로 재생될 수 있음을 입증하기 때문에 여러 가지 현저한 장점들을 제공한다.

PANI-COOH에 대한 복합물 나노 재료의 산화 환원 민감성을 비교하기 위해, 본원 발명자들은 상이한 pH값들에서 두 재료들을 증가하는 농도의 아스코르브산 (0.9-500 mg/l)와 함께 인큐베이션시키고, 환원제가 없는 혼합물에 대해 시차 스펙트럼을 기록하였다. pH 값이 무엇이든지, 두 재료들은 600 nm에서 흡수율의 진보 적인 감소로 이들의 환원을 보고하였다. 마이크로 적정 플레이트 분석에 대해 이미 보고된 결과들과 일치하게, 본원 발명자들은 4 미만의 pH에서 두 재료들 모두에 대해 600 nm의 흡수율 세기에서 가장 강력한 변화를 관찰하였다. 그러나 복합물 나노 물질은 수용성 PANI-COOH보다 환원에 대한 더욱 강력한 광학적 민감도를 디스플레이하였다.

차이점을 더욱 문서화할 목적으로, 본원 발명자들은 고체 필름으로서보다는 오히려 수용액 중의 시약들을 사용하여, 이미 개시된 공정에 기초하여 용액 중의 아스코르브산에 대한 단순한 분석을 고안하였다. 아스코르브산의 존재 하에, 광학적 측정치들의 재생 가능성은 PANI-COOH에 의해서보다 오히려 불량하였고, 도 8에 나타낸 바의 적량-응답 곡선에 대한 에러 막대들로 나타낼 수 있다(상위 곡선). 이것은 낮은 pH 값들에서 PANI-COOH의 용해도의 진행성 손실로 인해 일어나기 쉽다. 대조적으로, 아스코르브산에 의한 환원에 대한 복합물 나노 물질들의 광학 응답은 크게 재생될 수 있고, 적량-응답 곡선은 도 8에 도시된 바와 같이 훨씬 더 가팔랐다(하위 곡선). PANI-COOH에 의해, 20 mg.l 아스코르브산 적량에 대한 흡수율 변화(0.076 AU)는 마이크로 적정 플레이트 분석(0.118 AU)에서 관찰된 것에 필적하였다[20]. 그러나, 동일한 분석물 적량에 대해, 복합물 나노 재료에 대한 응답은 훨씬 더 컸다(0.22 AU). 본원 발명자들은 각각의 시스템의 제로 응답의 표준 편차의 3배로 측정된 최소로 검출 가능한 적량들(LOD)을 추가로 비교하였다. 산출된 LDD는 PANI-COOH 분석에 대해 3.39 mg/l였고, 이는 이미 보고된 마이크로 적정 플레이트 분석의 검출 한계에 근접하였다. 비교하자면, 복합물 나노 재료는 0.057 mg/l에서 산출된 LDD보다 60배 더 민감하였다.

용액 중의 우수한 재생성 및 선형성에 의한 그러한 큰 민감도는 복합물 나노 재료가 더욱 낮은 마이크로몰 범위에서 산화 환원 민감도 레벨을 필요로 하는 우수한 생체 감지 시약 특성을 내게 한다. 복합물 나노 재료가 사용되는 용도들의 일부 예들은 플라즈마성 항산화 용량 및 세포들 중의 초산화물 라디칼들의 검출 및 정량화를 포함한다.

D. 매질의 굴절률로의 반응성

콜로이드성 금 나노 입자 용액의 편재된 SPR 피크는 그들을 포위한 매질의 굴절률의 변화에 절묘하게 민감하다. 그 민감성에 의해 본원 발명자들은 항체들 또는 수용체들로 코팅된 입자들의 표면에서 발생하는 생체 분자 상호 작용들을 측정하기 위해 이러한 특성을 사용한다 (Englebienne, P. Van Hoonacker, A., Verhas, M. 표면 플라스몬 공명: 생물 의학적 과학에서 그 원리, 방법들 및 용도들, Spectroscopy, 2003, 17, 255-273; Englebienne, P. Van Hoonacker, A., Verhas, M., Khlevtsov, N.G. 고처리량 선별 방법의 어드밴스: 콜로이드성 금속 나노 입자들에 의해 실시간으로 모니터링되는 생체 분자 상호 작용 Combin. Chem. High-Throughput Screen, 2003, 6, 777-787)

본원 발명자들은 글리세롤에 의해 매질의 굴절률의 변화에 대한 재료들의 반응성을 시험하였다. 콜로이드성 용액(0.5 ml)이 글리세롤 0, 10, 20, 33.3, 50, 66.6 및 100%를 각각 함유하는 수용액들 1.5 ml와 혼합되었다. 따라서, 매질 중의 글리세롤의 최종 농도들은 각각 0, 7.5, 15, 25, 37.5, 50 및 75%이고, 이는 물의 굴절률(1.3326)로부터 매질의 굴절률을 각각 1.3418, 1.3508, 1.3637, 1.3806, 1.3968 및 1.4355로 점차로 변화시킨다. 금 나노 입자들이 그러한 처리에 적용될 때, 520 nm 근처에 편재된 SPR 피크는 약간 감소하고, 그 피크는 550에서 700 nm에 이르기까지 더 긴 파장으로 점진적으로 이동한다. 이는 도 9에 예시되어 있고, 이는 수중의 동일한 콜로이드에 대하여 글리세롤 7.5, 25, 37.5, 50 및 755를 함유하는 수용액들 중의 금 졸의 시차 스펙트럼을 보여준다.

복합물에서, 금 나노 입자들은 도전성 중합체(PANI-COOH) 층으로 덮여있기 때문에, 나노 입자들을 포위하는 굴절률 쪽으로 이러한 새로운 재료의 광-전자 작용은 개질될 수 있거나, 또는 심지어 완전히 억제될 수 있다. 따라서, 이러한 작용을 체크하는 것이 중요하다. 매질의 굴절률의 변화를 향해 pH9에서 완충된 PANI-COOH-금 복합물 나노 입자들의 반응성은 도 10에 나타낸 시차 스펙트럼에 의해 예시된다.

흥미롭게도, 더 긴 파장들 쪽으로 점차 편재되는 SPR 파장 이동은 낮은 글리세롤 농도들에 대해 발생하지만, 더 높은 농도에서, 그것은 점차로 감소하는 한편, 예리하고 강력한 피크가 훨씬 더 높은 양성자 에너지 여기(350 nm, 3.54 eV)에서 출현한다. 매질의 굴절률의 변화의 함수로서 전형적인 파장들에서 흡수율의 변화는 도 11에 나타낸다.

전형적으로, 낮은 에너지 파장들에서 피크들은 350 nm에서 흡수율의 일정하고 연속적인 증가에 의해 더 높은 에너지 파장으로 점차로 이동한다. 금 나노 콜로이드류나 PANI-COOH 용액들 어느 것도 증가하는 농도의 글리세롤의 존재하의 작 용을 제공하지 않는다. 복합물 재료의 이러한 새로운 작용은 주로 금 나노 입자 표면에서 도전성 전자들에 의해 중합체의 높은 에너지 전자들의 콘쥬게이션으로 기인한다. 이는 금의 도전 전자들의 그것보다 더 높은 에너지에 의해 인터페이스에서 전자들을 총괄적으로 진통시키는 구름층을 생성한다. 이러한 현상은 천연 금 나노 입자들에서 발생하는 것들보다 더 큰 에너지의 양성자-플라스몬 미미한(evanescent) 파형들을 생성하도록 높은 에너지 양성자들을 흡수하는 더 짧은 파장들에서 복합물 재료에서 신규한 SPR 대역을 생성한다.

흥미롭게도, 단백질 항원의 결합에 따라 석영 플레이트들 상에 단일층으로서 도금된 금 및 은의 항체-코팅된 나노 입자들에 의해 유사한 현상이 관찰되었다 (Frederix, F., Friedt, J.M., Choi, K. H., Laureyn, M., Campitelli, A., Mondelaers, D., Maes, G., Borghs G. 나노 스케일 금 및 은 나노 입자들의 광 흡수에 기초한 생체 감응. Anal. Chem., 2003, 75, 6894-6900).

이렇게 변화된 광-전자 작용의 결과로서, 복합물 재료에 대해 350 nm에서 흡수율 변화의 측정은 금 나노 입자들에 대해 575 nm에서 동일한 흡수율 변화보다 매질에서 굴절률의 변화에 대략 4배 더 민감하다. 이는 도 12에 예시되어 있다.

본 발명이 각종 용도에서 유용한 신규 물질들 및 그 제조 방법들을 제공한다는 것은 상기 고찰 및 그 결과들로부터 명백하다.

복합물 재료의 제법은 고정된 농도에서 수용성 도전성 중합체를 적절한 pH에서 금속 나노 입자들과 혼합하는 것으로 구성된다. 이 복합물 나노 입자들은 콜로이드성 완충 용액들 중에서 실온에서 수개월 동안 안정하다. 신규 복합물 나노 재 료의 광-전자 특성들은 산화-환원 및 그의 포위 매질의 굴절률의 변화에 민감하고, 이들의 민감성은 별개로 취해진 금 나노 입자들 및 도전성 중합체의 민감도에 비교할 때 증진된다. 이 복합물 나노 재료는 그것이 비교되는 별개의 재료들의 그것들에 비교하였을 때 새로운 광-전자 특성들을 제공한다.

그로써, 분석물 검출 용도들에 적절한 콜로이드류를 사용하는 것은 도전성 중합체들이나 콜로이드성 금속들이 광표백 (즉, 비-형광 생성물들을 유도하는 비가역적 광화학적 공정) 또는 시약들로서 이들의 성능을 제한하는 "깜박임(blinking)" 효과 (즉, 광이온화로 인한 간헐적인 신호 방출)을 겪지 않기 때문에 현재 사용중인 민감한 형광 염료들 또는 입자들에 비해 장점을 제공한다. 본 발명의 검출 시스템들은 대표적인 몇몇 용도들을 호명하자면, 균질한 (경쟁적 또는 샌드위치) 면역 분석, 고처리량 선별, 단백질 배열들, PCR 생성물 검출 및 실시간 정량화 및 혼성화 검출을 포함하는 많은 상업적 제품들에서 그 용도를 찾을 수 있다. 그로써, 본 발명은 당업계에 현저히 기여한다. 상기 발명은 명확한 이해를 목적으로 예시 및 실시예로서 일부 상세히 개시되었지만, 본 발명의 가르침에 비추어 첨부된 특허 청구의 범위의 정신 또는 범위에서 벗어나지 않는 특정 변화들 및 변형들이 그에 대해 이루어질 수 있음이 당업계의 통상의 기술을 가진 자들에게 극히 명백하다.

따라서, 선행 내용은 본 발명의 원리를 예시하기 위한 것으로, 당업계의 숙련자들이라면 본원에 명확히 개시되거나 또는 도시되지 않았더라도, 본 발명의 원리들을 실시하고, 그의 정신 및 범위에 포함되는 여러 배치들을 고안할 수 있음이 인식될 것이다.

더욱이, 본원에 인용된 모든 실시예들 및 조건부 언어는 원칙적으로 독자가 본 발명의 원리 및 당업계를 진보시키기 위해 본원 발명자들이 기여한 개념들을 이해하는데 조력하도록 의도되었고, 그러한 구체적으로 재인용된 실시예들 및 조건들에 대해 제한하지 않는 것으로 해석되어야 한다. 더욱이, 본 발명의 원리들, 국면들 및 실시예들을 재인용하는 본원의 모든 설명들 뿐만 아니라 그의 특정 실시예들은 그의 구조적 및 기능적 등가물들 모두를 포함하도록 의도된다. 추가로, 그러한 등가물들은 현재 공지된 등가물들 및 미래에 개발되는 등가물들 모두, 즉, 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 개발된 임의의 원소들을 포함하도록 의도된다. 따라서, 본 발명의 범위는 본원에 도시되고 개시된 전형적인 실시예들로만 제한되도록 의도되지 않는다. 오히려, 본 발명의 범위 및 정신은 첨부된 특허 청구의 범위에 의해 구현된다.

Claims

수용성 도전성 중합체가 콜로이드의 금속입자들에 흡착되어 금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드를 생산하기에 충분한 조건 하에

(i) 금속 콜로이드류; 및

(ii) 수용성 도전성 중합체를 조합하는 단계를 포함하는, 금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 금속 콜로이드 및 상기 수용성 도전성 중합체는 진탕에 의해 조합되는 것인 방법.
제2항에 있어서, 상기 금속 콜로이드 및 상기 수용성 도전성 중합체는 상기 금속 콜로이드의 제1 부피 및 상기 수용성 도전성 중합체의 제2의 수성 부피를 조합함으로써 조합되는 것인 방법.
제3항에 있어서, 상기 금속 콜로이드 및 상기 수용성 도전성 중합체는 상기 제2 부피가 진탕되는 동안 상기 제2 부피 내로 상기 제1 부피를 도입함으로써 조합되는 것인 방법.
제3항에 있어서, 상기 금속 콜로이드 및 상기 수용성 도전성 중합체는 상기 제1 부피가 진탕되는 동안 상기 제1 부피 내로 상기 제2 부피를 도입함으로써 조합되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 금속 콜로이드의 금속 입자들 및 상기 수용성 도전성 중합체는 반대로 하전되는 것인 방법.
제6항에 있어서, 상기 금속 입자들은 음으로 하전되는 것인 방법.
제6항에 있어서, 상기 금속 콜로이드 및 상기 수용성 도전성 중합체는 상기 금속 콜로이드의 제1 부피 및 상기 수용성 도전성 중합체의 제2의 수성 부피를 조합함으로써 조합되는 것인 방법.
제8항에 있어서, 상기 제1 부피 및 제2 부피는 상기 금속 입자들 및 수용성 중합체가 반대로 하전되도록 선택된 각각의 pH를 갖는 것인 방법.
제3항에 있어서, 상기 제2 부피는 상기 금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드 중에 실질적으로 어떠한 자유 수용성 중합체도 제공하지 않는 수용성 도전성 중합체 농도를 갖는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드의 입자들의 표면 을 개질시켜 리간드를 디스플레이하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제11항에 있어서, 상기 리간드는 핵산인 방법.
제11항에 있어서, 상기 리간드는 펩티드인 방법.
제11항에 있어서, 상기 리간드는 소분자인 방법.
제14항에 있어서, 상기 소분자는 유기 분자인 방법.
제14항에 있어서, 상기 소분자는 무기 분자인 방법.
제11항에 있어서, 상기 리간드는 연결기에 의해 상기 입자에 결합되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 금속 콜로이드는 귀금속의 콜로이드인 방법.
제18항에 있어서, 상기 귀금속은 금 및 은으로부터 선택되는 것인 방법.
제19항에 있어서, 상기 귀금속은 금인 방법.
제1항에 있어서, 상기 수용성 도전성 중합체는 유기 중합체인 방법.
제21항에 있어서, 상기 유기 중합체는 이온화 가능한 모이어티들을 포함하는 것인 방법.
제22항에 있어서, 상기 이온화 가능한 모이어티들은 카르복실산 모이어티들인 방법.
제1항에 있어서, 상기 수용성 도전성 중합체는 치환된 폴리아닐린인 방법.
제24항에 있어서, 상기 치환된 폴리아닐린은 폴리(아닐린-2-카르복실산)인 방법.
제1항에 있어서, 상기 금속 콜로이드의 밀도는 약 1.01 내지 약 1.30 범위인 방법.
제1항에 있어서, 상기 금속 콜로이드는 약 1 nm 내지 약 1 ㎛ 범위의 직경을 갖는 금속 입자들을 포함하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 금속 콜로이드는 그의 금속 입자들의 크기에 관하여 균질한 것인 방법.
제3항에 있어서, 상기 제2 부피 중의 수용성 도전성 중합체의 농도는 약 0.02g/100ml 내지 약 2g/100ml 범위인 방법.
제29항에 있어서, 상기 제2 부피의 상기 수용성 도전성 중합체는 약 1,500 Da 내지 약 32,000 Da 범위의 평균 분자량을 갖는 것인 방법.
제30항에 있어서, 상기 제2 부피는 상기 수용성 도전성 중합체에 관하여 균질한 것인 방법.
제1항의 방법에 따라 생산된 금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드.
도전성 중합체 층으로 코팅되고 수성 매질 중에 현탁된 금속 입자 표면을 포함하는 안정한 금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드.
제33항에 있어서, 상기 콜로이드는 상기 중합체 코팅 입자들에 관하여 균일한 것인 복합체 콜로이드.
제33항에 있어서, 상기 도전성 중합체 층은 상기 금속 입자들에 흡착된 중합체 분자 표면의 단일층으로서 존재하는 것인 복합체 콜로이드.
제33항에 있어서, 상기 금속 입자들은 약 2 nm 내지 약 1,200 nm 범위의 직경을 갖는 것인 복합체 콜로이드.
제36항에 있어서, 상기 콜로이드는 약 1.01 내지 약 1.30 범위의 입자 밀도를 갖는 것인 복합체 콜로이드.
제33항에 있어서, 상기 금속 입자들 및 도전성 중합체는 적어도 하나의 광학 특성의 견지에서 매치되는 것인 복합체 콜로이드.
제38항에 있어서, 상기 광학 특성은 흡수율 최대치인 복합체 콜로이드.
제33항에 있어서, 상기 복합체 콜로이드는 상기 도전성 중합체로 코팅되지 않은 상기 금속 입자들을 포함하는 대조군 콜로이드에 비교한 바 상기 매질의 굴절률의 변화에 더욱 민감한 것인 복합체 콜로이드.
제33항에 있어서, 상기 금속 입자들은 귀금속을 포함하는 것인 복합체 콜로이드.
제33항에 있어서, 상기 귀금속은 금 및 은으로부터 선택되는 것인 복합체 콜로이드.
제33항에 있어서, 상기 도전성 중합체는 유기 중합체인 복합체 콜로이드.
제43항에 있어서, 상기 유기 중합체는 이온화 가능한 모이어티를 포함하는 것인 복합체 콜로이드.
제44항에 있어서, 상기 이온화 가능한 모이어티들은 카르복실산 모이어티들인 복합체 콜로이드.
제33항에 있어서, 상기 수용성 도전성 중합체는 치환된 폴리아닐린인 복합체 콜로이드.
제46항에 있어서, 상기 치환된 폴리아닐린은 폴리(아닐린-2-카르복실산)인 복합체 콜로이드.
제33항에 있어서, 상기 금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드의 상기 입자들은 리간드를 디스플레이하는 것인 복합체 콜로이드.
제48항에 있어서, 상기 리간드는 핵산인 복합체 콜로이드.
제48항에 있어서, 상기 리간드는 펩티드인 복합체 콜로이드.
제48항에 있어서, 상기 리간드는 소분자인 복합체 콜로이드.
제51항에 있어서, 상기 소분자는 유기 분자인 복합체 콜로이드.
제51항에 있어서, 상기 소분자는 무기 분자인 복합체 콜로이드.
제48항에 있어서, 상기 리간드는 연결기에 의해 상기 입자에 결합되는 것인 복합체 콜로이드.
도전성 중합체 층으로 코팅되고 수성 매질 중에 현탁되어 리간드를 디스플레이하는 금속 입자들을 포함하는 안정한 금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드.
제55항에 있어서, 상기 콜로이드는 상기 중합체 코팅 입자들에 관하여 균일한 것인 복합체 콜로이드.
제46항에 있어서, 상기 도전성 중합체 층은 상기 금속 입자들에 흡착된 중합체 분자 표면의 단일층으로서 존재하는 것인 복합체 콜로이드.
제55항에 있어서, 상기 금속 입자들은 약 1 내지 약 1,000 nm 범위의 직경을 갖는 것인 복합체 콜로이드.
제58항에 있어서, 상기 콜로이드는 약 1.01 내지 약 1.30 범위의 입자 밀도를 갖는 것인 복합체 콜로이드.
제55항에 있어서, 상기 금속 입자들 및 도전성 중합체는 적어도 하나의 광학 특성의 견지에서 매치되는 것인 복합체 콜로이드.
제60항에 있어서, 상기 광학 특성은 흡수율 최대치인 복합체 콜로이드.
제55항에 있어서, 상기 복합체 콜로이드는 상기 도전성 중합체로 코팅되지 않은 상기 금속 입자들을 포함하는 대조군 콜로이드에 비교한 바 상기 매질의 굴절률의 변화에 더욱 민감한 것인 복합체 콜로이드.
제55항에 있어서, 상기 금속 입자들은 귀금속을 포함하는 것인 복합체 콜로이드.
제55항에 있어서, 상기 도전성 중합체는 유기 중합체인 복합체 콜로이드.
제64항에 있어서, 상기 유기 중합체는 이온화 가능한 모이어티를 포함하는 것인 복합체 콜로이드.
제65항에 있어서, 상기 이온화 가능한 모이어티들은 카르복실산 모이어티들인 복합체 콜로이드.
제55항에 있어서, 상기 도전성 중합체는 치환된 폴리아닐린인 복합체 콜로이드.
제61항에 있어서, 상기 치환된 폴리아닐린은 폴리(아닐린-2-카르복실산)인 복합체 콜로이드.
제55항에 있어서, 상기 리간드는 핵산인 복합체 콜로이드.
제55항에 있어서, 상기 리간드는 펩티드인 복합체 콜로이드.
제55항에 있어서, 상기 리간드는 소분자인 복합체 콜로이드.
제71항에 있어서, 상기 소분자는 유기 분자인 복합체 콜로이드.
제71항에 있어서, 상기 소분자는 무기 분자인 복합체 콜로이드.
제55항에 있어서, 상기 리간드는 연결기에 의해 상기 입자에 결합되는 것인 복합체 콜로이드.
(a) 콜로이드 금속 입자들 표면이 도전성 중합체층으로 코팅되고, 분석물을 위한 리간드를 디스플레이하는 것인, 분석 혼합물을 생산하기 위한 안정한 금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드와 분석물의 존재를 위한 시료를 접촉시키는 단계; 및

(b) 상기 분석물의 존재를 위한 상기 시료를 선별하기 위해 상기 분석 혼합물의 광학 파라메터를 검출하는 단계를 포함하는, 분석물의 존재에 대한 시료의 선별 방법.
제75항에 있어서, 상기 방법이 정성적인 방법.
제75항에 있어서, 상기 방법이 정량적인 방법.
제75항에 있어서, 상기 분석물이 핵산인 방법.
제75항에 있어서, 상기 분석물이 펩티드인 방법.
제75항에 있어서, 상기 분석물이 가스상 분석물인 방법.
제75항에 있어서, 상기 광학 파라메터는 광 흡수율의 변화인 방법.
콜로이드 금속 입자들 표면이 도전성 중합체층으로 코팅되고, 분석물을 위한 리간드를 디스플레이하는 것인, 분석 혼합물을 생산하기 위한 안정한 금속/도전성 중합체 복합물 콜로이드를 포함하는, 시료 중의 분석물의 존재를 검출하는 키트.