KR20080014052A - 테이프 박리에 의해 제거된 피부 샘플 중 피부 단백질의직접적인 분석법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 테이프 박리에 의해 제거된 피부의 양을 측정하는 방법을 제공한다. 본 발명의 하나의 양태에서, 본 발명은 아테롬성 동맥경화증을 가질 위험이 있는 개체, 및 아테롬성 동맥경화증 및 높은 콜레스테롤 수준에 기인하거나 그와 관련된 유사한 질병의 발전의 위험이 있는 개체를 식별하기 위해, 수득한 단백질 측정값과 상응하는 피부 콜레스테롤 측정값을 조합하기 위한 목적으로, 테이프 박리에 의해 제거된 피부 샘플 중 단백질의 직접적인 분석을 위한 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 제거된 샘플의 영역에만 의존하지는 않는 테이프 박리에 의해 제거된 피부의 양의 상대적인 측정을 허용한다. 추가로, 본 발명의 하나의 양태에서, 본 발명의 방법은 피부 콜레스테롤의 상대적인 수준이 제거된 피부의 상대적인 양을 기준으로 비교되도록 할 수 있다.
테이프 박리, 피부의 양, 피부 콜레스테롤

Description

테이프 박리에 의해 제거된 피부 샘플 중 피부 단백질의 직접적인 분석법 {Direct Assay of Skin Protein in Skin Samples Removed by Tape Stripping}
본원에 사용된 섹션 표제는 정리의 목적을 위한 것이며, 어떠한 방법으로도 기재된 요지를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명은 테이프 박리에 의해 제거된 피부의 양을 측정하는 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 제거된 피부의 양을 나타내는 단백질의 양의 측정값을 결정하기 위해, 테이프 박리에 의해 제거된 피부 샘플 중 단백질의 직접적인 분석 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 하나의 양태는 아테롬성 동맥경화증을 가질 위험이 있는 개체, 및 아테롬성 동맥경화증 및 높은 콜레스테롤 수준에 기인하거나 그와 관련된 유사한 질병의 발전이 있는 개체를 식별하기 위해, 수득한 단백질 측정값과 상응하는 피부 콜레스테롤 측정값을 조합하기 위한 목적으로, 테이프 박리에 의해 제거된 피부 샘플 중 단백질의 직접적인 분석 방법을 제공한다.
언급한 바와 같이, 본 발명의 하나의 양태는 아테롬성 동맥경화증을 가질 위험이 있는 개체, 및 아테롬성 동맥경화증 및 높은 콜레스테롤 수준에 기인하거나 그와 관련된 유사한 질병의 발전의 위험이 있는 개체를 식별하기 위해, 수득한 단백질 측정값과 상응하는 피부 콜레스테롤 측정값을 조합하기 위한 목적으로, 테이프 박리에 의해 제거된 피부 샘플 중 단백질의 직접적인 분석 방법에 관한 것이다. 아테롬성 동맥경화증 및 그의 합병증, 예컨대 심장 발작 및 뇌졸중이 전세계 모든 국가의 대부분의 질병률 및 사망률의 주요 원인임이 많은 연구에서 나타났다.
아테롬성 동맥경화증의 비용 효율적인 예방은 위험이 있는 개체의 식별을 요구함으로써, 그들의 의료적 치료 및 생활 방식의 변화를 허용한다. 바람직한 목표는 고위험 군에 속하는 개체를 식별하는 것이지만, 위험에 처한 개체를 구별하는 최적의 방법을 선택하는 데에 어려움이 있다.
아테롬성 동맥경화증을 갖는 위험에 처한 개체의 식별에 광범위하게 사용된 방법은 정맥 혈장의 전체 콜레스테롤 수준의 측정값에 기초한다 (문헌 [Consensus Conference on Lowering Blood Cholesterol to Prevent Heart Disease, JAMA, 1985, 253, pg.2080]). 환자는 그들의 콜레스테롤 수준이 240mg/dL 초과일 때 고위험인 것으로 간주되며, 최근 이 임계 수준이 더 낮은 값으로 낮아지고 있었다.
그러나, 전체 콜레스테롤 수준 단독으로 환자의 위험 수준이 정확히 예측되지는 않는다. 더 우수한 예측은 혈장 리포단백질의 분석에 의해 이루어질 수 있으며, 특히 저밀도 리포단백질 (LDL) 및 고밀도 리포단백질 (HDL) 콜레스테롤 수준의 측정이 유리하다 (문헌 [Total and High Density Lipoprotein Cholesterol in the Serum and Risk of Mortality, British Medical Journal, 1985, 290, pg.1239-1243]).
이들의 이점에도 불구하고, 상기 방법의 이용은 단식 기간 후 혈액 샘플링을 요구한다. 또한, 샘플링은 고통스러우며, 감염의 위험을 일으키고, 혈장 리포단백질 및 콜레스테롤의 요구된 분석은 복잡하며 고가이다. 또한, 연구는 혈장 분석이 동맥 벽 및 기타 조직 중에 콜레스테롤 축적의 진행을 전체적으로 반영하지 않을 수 있음을 나타내었다. 많은 경우에, 혈장 콜레스테롤 수준 또는 완전한 지질 프로필 어느 것도 아테롬성 동맥경화증의 중대성과 상관관계가 없다.
콜레스테롤의 유의적인 수준은 조직 뿐만 아니라 혈장에서 발생하며, 조직 콜레스테롤이 아테롬성 동맥경화증의 발전에 주도적인 역할을 하는 것으로 나타났다. 피부를 포함한 조직은 동맥 벽과 같은 방법으로 콜레스테롤을 축적하는 것으로 확인되었으며, 연구는 동맥 벽 및 피부의 콜레스테롤 함량 간의 밀접한 상관관계를 입증하였다. 예를 들어, 콜레스테롤은 냉동건조된 피부 샘플로부터 추출되어, 전형적인 화학적 및 생화학적 기술을 사용하여 측정되었다 (문헌 [Nikitin Y. P., Gordienko I. A., Dolgov A. V., Filimonova T. A. "Cholesterol content in the skin and its correlation with lipid quotient in the serum in normals and in patients with ischemic cardiac disease", Cardiology, 1987, II, No.10, P.48-51]). 이 방법은 유용하지만, 대규모 집단 스크리닝에 사용하기에는 지나치게 복잡하며 고통스럽다.
U.S. 특허 제4,458,686호에는 피부 아래 또는 그의 표면 상에서 직접적으로 혈액 중의 다양한 화합물의 정량화 방법이 기재되어 있다. 이 방법은 예를 들어, 폴라로그래피를 통해 전기화학적으로 변하는 산소 농도 측정에 기초한다. 피부를 통해 확산하지 않는 비휘발성 물질의 경우에, 피부 아래에 효소를 이식하여 피부 표면에서 산소 변화를 일으킬 필요가 있다. 상기 특허는 또한 콜레스테롤 옥시다제를 사용하는 콜레스테롤의 양을 정량화하기 위해 상기 방법을 사용할 가능성을 개시하고 있다. 요구된 복잡한 기계 사용 및 절차는 측정값을 이루기 위한 고도로 숙련된 기술자의 고용을 요구하여, 다수의 사람들의 스크리닝을 위한 방법의 유용성을 제한한다.
피부 중 콜레스테롤 함량의 결정은 아테롬성 동맥경화증의 정도의 측정을 제공하며, 피부 생검 시험편의 표준 실험실 분석을 통해 수득될 수 있다. 그러나, 피부 샘플을 채취하는 데 상당한 고통이 있으며, 채혈 부위에 감염의 위험이 있다. 또한, 이 방법은, 두꺼운 피부 시험편이 최외 각질층 (표피층), 상피 및 진피를 포함한 몇몇 피부층을 통합하기 때문에 다른 단점을 갖는다. 진피층이 매우 관다발화되어 있기 때문에, 피부 생검 샘플은 혈관 및 혈액 성분을 함유한다. 이들은 또한 땀 및 피하 분비 기관 및 거기에 함유된 분비물을 함유할 수 있다. 추가로, 피하 지방이 진피 아래에 직접적으로 위치하여 시험편을 또한 오염시킬 수 있다. 따라서, 피부 생검 시험편이 비균질적이며, 이들의 분석은 피부의 콜레스테롤 함량에 대한 잘못된 데이터를 제공할 수 있다.
U.S. 특허 제5,489,510호에는 피부의 콜레스테롤에 결합한 성분의 존재에 상응하는 가시적인 색상 변화를 제공하기 위해 지시제 성분을 갖는 시약과 조합하여 특정 콜레스테롤 결합 성분을 갖는 시약을 사용하여, 피부 상의 콜레스테롤의 가시적인 식별을 위한 비침습적 방법이 기재되어 있다. 이 방법은 이전 절차의 많은 결점들을 극복하며, 아테롬성 동맥경화증을 갖는 위험에 처한 개체를 식별하기 위해 간단한 대량 스크리닝에 요구된 많은 바람직한 목적을 충족한다. 이 절차는 손바닥 피부 상에 직접적으로 행해지며, 빠르고 간단한 반면, 시험될 모든 개체가 시험이 행해지는 의사의 집무실 또는 병원에 존재할 것을 요구한다. 이 과정은 효과적인 대규모 스크리닝을 제한한다.
각질층 중 콜레스테롤을 포함한 지질의 몰 비율은 피부의 직접적인 용매 추출에 의해 수득된 샘플 상에서 결정되었다 (문헌 [Norlen L., et al. J. Invest. Dermatology 72-77, 112, 1999]). 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC) 및 질량 분광법과 연합한 기체 액체 크로마토그래피가 지질을 분리하고 분석하는 데 사용되었다. 분석적 방법은 복잡하지만, 더욱 중요하게는, 관행적인 측정을 위한 인간 피부를 추출하기 위해 유해하며 자극적인 유기 용매계의 사용이 실용적이지 않다.
피부의 각질층의 지질 프로필은 문헌 [A. Weerheim and M. Ponec, Arch. Dermatol. Res., 191-199, 293, 2001]에 기재된 바와 같은 테이프 박리 방법을 사용하여 결정되었다. 이 연구에서, 콜레스테롤을 포함한 지질이 피부의 테이프 박리 후 각질층으로부터 용매 추출되었다. 생성된 지질 추출액은 고성능 박층 크로마토그래피에 의해 분리되었다. 이 방법은 매우 힘들다. 이는 지질의 분리, 성분의 가시화를 위한 염색 및 탄화 방법, 및 지질의 상대적인 양을 결정하기 위한 농도계 단계를 행하기 위한 3가지 연속 용매계를 요구한다. 방법은 다수의 샘플 중 콜레스테롤 수준의 간단하며 빠른 측정에 적합하지는 않다.
피부 상의 콜레스테롤 측정을 위한 간단한 고처리량 분석을 제공하는 장치는 그 전체가 본원에 참고로 인용된 출원인의 동시계류중인 U.S. 특허 출원 공개 제US-2005-0272112-A1호에 기재된 바와 같이 피부 샘플링을 위한 접착제 테이프 장치 및 그의 신규 사용 방법이다. 이 출원에 개시된 방법은 각각의 개체에 대한 피부 콜레스테롤 수준이 이루어질 수 있으며, 아테롬성 동맥경화증 및 관련 심혈관 질병에 대한 그들의 위험이 측정되도록, 다수의 개체로부터 다수의 피부 샘플을 수득하기 위해 적용될 수 있다. 상기 특허 출원에 개시된 테이프 박리 장치 및 방법은 대규모 스크리닝에 적용가능한 간단하며 비용 효율적인 위험 평가 분석법을 제공한다.
테이프 박리에 의해 접착제 테이프와 함께 취한 피부 샘플 중 콜레스테롤의 전체 양은 테이프 샘플의 크기와 관련된다. 따라서, 개체들 간의 피부 콜레스테롤 수준을 비교하기 위해, 동일한 크기의 샘플이 분석 및 비교되어야 한다. 이는 샘플을 수득하기 위해 피부에 접착제 테이프를 적용한 후, 고정된 영역을 갖는 테이프의 조각이 제거되도록 하는 테이프 박리 장치를 사용함으로써 성취된다. 일부 제거된 테이프는 피부 콜레스테롤 분석을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 다양한 개체로부터 일관된 크기의 피부 샘플을 수득하는 것은 접착제 테이프가 피부로 포화되도록 피부에 반복적으로 접착제 테이프를 적용함으로써 성취된다. 이어서, 고정된 크기를 갖는 작은 "딥스틱(dipstick)" 또는 "디스크"가 장치로부터 절단되어 분석을 위한 피부 샘플의 일정한 영역을 제공한다.
그러나, 피부로 포화된 테이프의 일정 영역을 사용하는 개체들 간의 피부 콜레스테롤 수준의 비교는 유사한 양의 피부가 비교될 것을 반드시 보장하지는 않는 다. 상이한 피부의 전체 양이 상이한 개체로부터 샘플 채취시 각각의 테이프 상으로 침적될 수 있다. 피부의 표준화 또는 정규화된 양에 대해 피부 콜레스테롤 수준을 결부시킴으로써, 개체들 간의 피부 콜레스테롤 수준의 비교를 더욱 잘 허용할 것이다.
예를 들어, 피부 콜레스테롤의 측정 분석에 테이프 박리를 위한 장치를 사용하는 하나의 적용은 생명 보험에 신청하는 개체를 위한 것이다. 보험 신청자의 위험 인자 (예, 나이, 흡연 상태, 혈압 등)에 대한 시험은 표준 관행이며, 시험 결과에 근거하여 보험료가 설정되도록 한다. 피부 콜레스테롤은 아테롬성 동맥경화증 및 유사 질병을 갖거나 발전시키는 위험 인자이기 때문에, 그 값이 보험료에 영향을 줄 수 있으며, 샘플은 결과의 결론을 유리하게 하기 위해 조작될 수 있다. 따라서, 적당한 피부 샘플이 피부 콜레스테롤의 분석을 위해 취해짐으로써 낮은 피부 콜레스테롤 수준을 생성하려는 의도를 갖고 고의적으로 언더샘플링하는 것으로부터 "사기꾼"을 방지하는 것을 보장할 것이 요구된다. 결과적으로, 이러한 적용을 위해, 충분한 샘플을 취할 것을 보장하고, 위험 상태를 평가하기 위한 개체간의 피부 콜레스테롤 수준의 비교를 허용하기 위해, 피부 콜레스테롤 분석을 위해 제거된 피부의 양을 측정할 필요가 있다.
발명의 요약
본 발명은 테이프 박리에 의해 제거된 피부의 양을 측정하는 방법을 제공한다. 본 발명의 하나의 양태에서, 본 발명은 아테롬성 동맥경화증의 위험이 있는 개체, 및 아테롬성 동맥경화증 및 높은 콜레스테롤 수준에 기인하거나 그와 관련된 유사한 질병의 발전이 있는 개체를 식별하기 위해, 수득한 단백질 측정값과 상응하는 피부 콜레스테롤 측정값을 조합하기 위한 목적으로, 테이프 박리에 의해 제거된 피부 샘플 중 단백질의 직접적인 분석을 위한 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 제거된 샘플의 영역에만 의존하지 않는 테이프 박리에 의해 제거된 피부의 양의 상대적인 측정값을 허용한다. 추가로, 본 발명의 하나의 양태에서, 본 발명의 방법은 피부 콜레스테롤의 상대적인 수준이 제거된 피부의 상대적인 양을 기준으로 비교되도록 할 수 있다.
테이프 박리에 의해 제거된 피부 샘플의 양의 측정 방법은 간단하며, 비용 효율적이며, 고처리량 공정이어야 하며, 예를 들어 본 발명의 하나의 양태에 따라, 테이프 박리에 의해 제거된 피부 샘플 중 피부 콜레스테롤의 분석 (이에 한정되지 않음)을 포함한 방법에 필적할만해야 한다.
특히, 본 발명은
a) 하나 이상의 면 상에 의료용 접착제로 코팅된 배킹 부재를 갖는 테이프를 제공하는 단계;
b) 피부의 선택된 영역 상으로 테이프를 적용하여 선택된 피부 영역에 테이프를 접착시키는 단계;
c) 선택된 피부 영역의 테이프를 박리 제거하여, 피부 구성성분이 노출되도록 테이프에 접착된, 피부의 외부 각질층의 대표 샘플을 수득하는 단계;
d) 샘플의 소정의 표면 영역 상으로 단백질 염료를 적용하고, 단백질 염료를 노출된 피부 구성성분에 존재하는 단백질에 대한 상기 염료의 결합을 일으키기에 충분한 시간 동안 그와 접촉하도록 잔류시키는 단계; 및
e) 노출된 피부 구성성분 중의 염색된 단백질을 측정하여, 제거된 피부의 양을 나타내는 단백질의 양의 측정값을 결정하는 단계를 포함하는, 테이프 박리에 의해 제거된 피부의 양의 측정 방법을 포함한다.
단백질 염료는 음이온성 및 산성 염료로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 본 발명의 하나의 실시양태의 경우, 단백질 염료는 폰소(Ponceau) S 염료 시약이다. 본 발명의 추가 실시양태의 경우, 단백질 염료는 쿠마씨 블루(Coomassie Blue)이다.
노출된 피부 구성성분 중 염색된 단백질의 강도를 측정하여 단백질의 양의 측정값을 결정한다. 하나의 실시양태에서, 염색된 단백질을 분광광도계로 측정하여 단백질의 양의 측정값을 결정할 수 있다.
추가 실시양태에서, 단백질의 양의 측정값을 소정의 임계 수준과 비교한다. 측정된 단백질의 양이 소정의 임계치 미만인 경우 샘플을 폐기할 수 있다.
또한, 본 발명의 또다른 양태에서, 배킹 부재는 폴리에스테르로 형성될 수 있다.
본 발명의 추가 양태에서, 의료용 접착제는 예를 들어, 감압성 접착제; 아크릴 기재 접착제; 합성 고무 엘라스토머 접착제; 실리콘 기재 접착제일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 또는 스티렌-이소프렌-스티렌 또는 스티렌-부타디엔-스티렌의 블록 중합체로 형성된 엘라스토머를 포함한다.
또한 상기 방법을 실시하는 데 사용하기 위한 키트 또한 본 발명에 고려된 다. 키트는 테이프 및 단백질 염료의 공급원을 포함한다.
단백질 염료는 음이온성 및 산성 염료로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 본 발명의 하나의 실시양태의 경우, 단백질 염료는 폰소 S 염색 시약이다. 본 발명의 추가 실시양태의 경우, 단백질 염료는 쿠마씨 블루이다.
또한, 본 발명의 또다른 양태에서, 배킹 부재는 폴리에스테르로 형성될 수 있다.
본 발명의 추가 양태에서, 의료용 접착제는 예를 들어, 감압성 접착제; 아크릴 기재 접착제; 합성 고무 엘라스토머 접착제; 실리콘 기재 접착제일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 또는 스티렌-이소프렌-스티렌 또는 스티렌-부타디엔-스티렌의 블록 중합체로 형성된 엘라스토머를 포함한다.
또한, 본 발명의 또다른 양태에서, 접착제는 폐쇄가능한 장치에 의해 운반되며, 폐쇄가능한 장치는 접착제를 운반하는 샘플링 부재, 및 샘플링 부재와 맞물려 장치 내에 접착제를 유지시키도록 적합화된 폐쇄 부재를 갖는다. 접착제는 폐쇄 부재가 샘플링 부재와 맞물릴 때 장치 내에서 밀봉될 수 있다.
적어도 폐쇄 부재 또는 샘플링 부재에는 주변 테두리가 제공될 수 있으며, 폐쇄 부재 또는 샘플링 부재의 다른 하나에는 접착제가 장치 내에서 밀봉되도록 테두리를 수용하도록 적합화된 주변 홈이 제공될 수 있다. 또한 폐쇄 부재는 경첩에 의해 샘플링 부재에 연결될 수 있다.
또한, 샘플링 부재의 적어도 일부가 딥스틱을 형성하기 위해 폐쇄가능한 장치로부터 절단되도록 적합화될 수 있으며, 딥스틱은 접착제가 없는 그의 제1 말단, 및 접착제가 있는 그의 제2 말단을 갖는다. 본 발명의 또다른 양태에서, 샘플링 부재의 적어도 일부는 디스크를 형성하기 위해 폐쇄가능한 장치로부터 절단되도록 적합화되며, 디스크는 그의 하나의 면에 제공된 접착제를 갖는다. 접착제가 있는 하나의 말단을 갖는 딥스틱, 또는 폐쇄가능한 장치로부터 절단된 디스크를 사용함으로써, 접착제의 소정의 고정된 영역이 한정될 수 있다. 따라서, 피부의 샘플링 후에, 딥스틱 또는 디스크가 접착제의 한정된 소정의 영역에 부착된 피부 샘플을 갖는다.
또한, 본 발명의 하나의 양태는 a) 테이프 박리를 사용하여 피부의 외부 각질층의 대표 샘플을 수득하고, 개체에 대한 피부 콜레스테롤 수준을 수득하기 위해 접착제에 접착된 노출된 피부 구성성분을 분석함으로써 각 개체로부터 피부 콜레스테롤을 측정하는 단계;
b) 피부 콜레스테롤이 측정되는 곳으로부터 떨어져 있는 샘플의 노출된 피부 구성성분의 소정의 표면 영역 상으로 단백질 염료를 적용하고, 단백질 염료를 노출된 피부 구성성분에 존재하는 단백질에 대한 상기 염료의 결합을 일으키기에 충분한 시간 동안 그와 접촉하도록 잔류시키는 단계;
c) 노출된 피부 구성성분 중의 염색된 단백질을 측정하여, 제거된 피부의 양을 나타내는 단백질의 양의 측정값을 결정하는 단계; 및
d) 단백질의 양의 측정값으로 피부 콜레스테롤 측정값을 정규화하는 단계를 포함하는, 다수의 개체로부터 피부 콜레스테롤의 상대적인 수준을 비교하는 방법을 제공한다.
정규화는 피부 콜레스테롤 측정값을 단백질 측정값으로 나누는 것을 포함한다.
단백질 염료는 음이온성 및 산성 염료로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 본 발명의 하나의 실시양태의 경우, 단백질 염료는 폰소 S 염료 시약이다. 본 발명의 추가 실시양태의 경우, 단백질 염료는 쿠마씨 블루이다.
또한, 단백질의 양의 측정값을 결정하기 위해 노출된 피부 구성성분 중 염색된 단백질의 강도를 측정한다. 하나의 실시양태에서, 단백질의 양의 측정값을 결정하기 위해 염색된 단백질을 분광광도계로 측정할 수 있다.
추가 실시양태에서, 단백질의 양의 측정값을 소정의 임계 수준과 비교한다. 측정된 단백질의 양이 소정의 임계치 미만인 경우, 샘플을 폐기할 수 있다.
또한, 본 발명의 또다른 양태에서 배킹 부재는 폴리에스테르로 형성될 수 있다.
본 발명의 추가 양태에서, 의료용 접착제는 예를 들어, 감압성 접착제; 아크릴 기재 접착제; 합성 고무 엘라스토머 접착제; 실리콘 기재 접착제일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 또는 스티렌-이소프렌-스티렌 또는 스티렌-부타디엔-스티렌의 블록 중합체로 형성된 엘라스토머를 포함한다.
출원인의 교시의 이들 및 기타 특징이 본원에 설명된다.
당업자는 하기에 설명된 도면이 예시의 목적만을 위한 것임을 이해할 것이다. 도면은 어떠한 방법으로도 본 출원인의 교시의 범주를 제한하고자 의도되는 것은 아니다.
도 1은 ×1, ×3 및 ×10 박리된 샘플에 대해 취해진, 선택된 반사율 값을 갖는 특정 샘플의 가능성을 나타내는 그래프이다.
도 2는 ×1, ×3 및 ×10 박리된 샘플에 대해 취해진, 광학 밀도 (OD) 570nm 값을 갖는 특정 샘플의 가능성을 나타내는 그래프이다.
도 3은 실시예에 사용된 샘플링 장치의 상면도이다.
도 4는 그의 샘플링 부재를 상세하게 도시하는, 도 3에 예시된 샘플링 장치의 단편도이다.
도 5는 본 발명의 샘플링 장치로부터 절단된 딥스틱의 투시도이다.
도 6은 실시예에 사용될 수 있는 대안적인 샘플링 장치의 투시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 대안적인 실시양태로부터 본 발명의 샘플링 장치로부터 절단된 디스크의 투시도이다.
피부에 대한 콜레스테롤 측정을 위한 간단한 고처리량 분석을 제공하는 장치가 본원에 그 전체가 참고로 인용된, 출원인의 동시 계류중인 U.S. 특허 출원 공개 번호 제US-2005-0272112-A1호에 개시되어 있다. 본 발명의 하나의 양태에서, 상기 출원에 개시된 방법은, 각 개체에 대한 피부 콜레스테롤 수준이 측정될 수 있으며 아테롬성 동맥경화증 및 관련 심혈관 질병에 대한 이들의 위험이 측정되도록, 다수의 개체로부터 피부 샘플을 수득하기 위해 적용될 수 있다. 상기 특허 출원에 개시된 테이프 박리 장치 및 방법은 대규모 스크리닝에 적용가능한 간단하며 비용 효율적인 위험 평가 분석법을 제공할 수 있다.
예를 들어, 폴리에스테르로 형성된 배킹 부재를 포함하는 테이프가 사용될 수 있다. 테이프는 의료용 접착제로 그의 한 면 이상이 코팅된다. 본원에 사용된 용어 "의료용 접착제"는 피부에 적용하기에 저자극성이며 안전한 접착제를 말한다. 이러한 접착제는 바람직하게는 감압성 접착제, 예를 들어 스티렌-이소프렌-스티렌 또는 스티렌-부타디엔-스티렌의 블록 중합체로 형성된 엘라스토머를 포함하는 접착제이다.
이해될 수 있는 바와 같이, 많은 부류 및 종류의 접착제가 있다. 일반적으로, 본 발명에 사용하기 적절한 임의의 접착제는, 접착제가 샘플링을 위해 피부에 적용될 때 알레르기 반응의 어떠한 문제도 일반적으로 없도록 상기 정의된 바와 같은 의료 등급 접착제이다. 본 발명자들은 피부 샘플을 취하는 데 사용하기 위한 몇몇 종류의 접착제를 시험하였으며, 이들 중 다수는 감압성 아크릴 기재 접착제였으나, 몇몇 합성 고무계 엘라스토머 접착제 및 실리콘 기재 접착제 또한 시험되었다.
본 발명자들은 또한, 스티렌과 부타디엔 또는 스티렌과 이소프렌의 블록 공중합체 기재의 합성 고무 접착제가 본 발명을 잘 수행함을 발견하였다. 합성 고무 접착제의 예는 스티렌과 부타디엔의 블록 공중합체 기재의 합성 크라톤(Kraton)TM계 접착제 (라텍스 무함유)이다. 이러한 접착제는 후속 분석을 위한 샘플의 수송을 용이하게 하기 위해 피부 샘플에 대한 더욱 우수한 안정성을 제공하였다.
본 발명의 방법에 사용하기 위한 더욱 바람직한 접착제 테이프는 이중 코팅된 감압성 의료 등급 테이프이다. 상기 의료 등급 테이프의 예는 제품 #9877 하에 3M으로부터, 또는 제품 #8570 하에 어드헤시브 리서치 인크.(Adhesive Research, Inc.)로부터 판매된 것들이다.
본 발명자에 의해 시험된 다른 테이프의 일부 목록을 첨부 표에 나타낸다. 일정한 하나의 요건은 저자극성 의료 등급 테이프의 사용이다.
접착제 테이프 제품명 제조업자
MA 27 아크릴 AR 8570 어드헤시브 리서치 인크.
MA 38 아크릴 AR 7396 어드헤시브 리서치 인크.
HY-3 아크릴 우레탄 라이너 AR 8311 어드헤시브 리서치 인크.
MA 65 아크릴 AR 8944 어드헤시브 리서치 인크.
MA 61 아크릴 AR 8890 어드헤시브 리서치 인크.
아크릴 AR 8968 어드헤시브 리서치 인크.
AS 124M 아크릴 AR 8651 어드헤시브 리서치 인크.
아크릴 MA 38 어드헤시브 리서치 인크.
MA31 아크릴 MA 31 어드헤시브 리서치 인크.
MA 24 로신 점착화 폴리이소부틸렌 MA 24A 어드헤시브 리서치 인크.
고무 용액 MA 70 어드헤시브 리서치 인크.
아크릴 MA 46 어드헤시브 리서치 인크.
아크릴산 무함유 #888 3M
실리콘 듀라제식 염기 N/A 알자 코포레이션(Alza Coporation)
실리콘/아크릴 702 스카파 그룹 피엘씨(Scapa Group PLC)
실리콘/실리콘 705 스카파 그룹 피엘씨
표 1에 열거된 접착제 테이프는 철저한 것을 의미하는 것은 아니며, 단지 현재 본 발명에 사용하기 적절한 상이한 접착제 테이프의 예시이며, 당업자에게 명백한 다른 접착제 테이프가 본 발명에 고려될 수 있음이 이해될 수 있다
이중 코팅된 감압성 테이프는 일반적으로 쉽게 제거가능한 보호성 라이너와 함께 이용가능하다. 라이너는 그것이 제거될 때까지 테이프를 접착으로부터 보호하며, 접착제가 오염되는 것을 방지한다. 라이너는 이중 코팅된 테이프의 어느 면에 배치될 수 있거나, 또는 테이프는 단일 라이너를 갖고, 그 자체 위에 감겨 양 표면을 보호할 수 있다.
제2 접착제 표면은 보호하면서 접착제의 제1 면이 노출되도록, 상이한 이형 특성을 갖는 라이너가 사용될 수 있다. 상이한 라이너를 갖는 이중 코팅된 테이프가 특히 피부 샘플링에 유리하다. 제1 라이너의 제거에 의해 테이프가 샘플링 장치의 배킹 지지체 상으로 고착되며, 피부 샘플링 면이 제2 라이너로 덮이게 된다. 이 제2 라이너는 피부 샘플링 접착제 영역을 그것이 사용될 때까지 고착 및 오염으로부터 보호한다. 피부 샘플링에 요구되는 경우, 제2 라이너가 제거된다.
접착제는 피부의 임의의 부분 상으로 적용될 수 있으나, 손바닥이 그 분비가 본 발명의 특정 양태, 특히 콜레스테롤 측정을 포함하는 상기 양태에 대한 결과를 일으킬 수 있는 콜레스테롤을 함유하는 피하 분비 기관을 갖지 않기 때문에, 가장 적절한 부분은 손바닥 피부의 표면이다. 추가로, 손바닥 상의 피부는 샘플링을 위해 쉽게 접근가능하다.
분석을 위해 균일한 양의 피부 샘플을 수득하는 것이 바람직하다. 샘플링을 위한 접착제의 적용은 피부에 접착제의 단일 적용을 사용하여 전형적이며 관행적으로 행해진다. 각질층 물질의 추가 양은 피부에 대한 접착제의 추가 적용에 의해 수득될 수 있다. 피부에 대한 접착제의 각 연속적인 적용은 접착제에 대한 추가 피부 접착을 일으킨다. 이 공정은 접착제가 피부 물질로 포화되어 더이상 점착성이 아닐 때까지 계속된다. 접착제 포화에 요구된 적용 횟수는 사용된 접착제의 종류에 의존하지만, 대부분의 통상적으로 사용된 접착제의 경우, 포화는 10회 적용 미만, 예를 들어, 비제한적으로 3 내지 7회 적용으로 성취된다. 각 연속 스트리핑을 위해 피부의 새로운 영역에 접착제를 적용하는 것은 접착제를 더 우수하며 빠르게 포화시킨다. 따라서, 일정하며 우수한 샘플링을 위해, 각 적용을 위해 피부의 새로운 영역을 사용하여 피부에 대한 접착제의 10회 적용을 이루는 것이 편리하다.
피부 콜레스테롤이 측정되는 본 발명의 양태를 위해, 접착제 상의 피부 샘플에 존재하는 콜레스테롤 전체 양은 수득된 피부 샘플의 크기와 관련된다. 또한, 상이한 개체들 간의 피부 콜레스테롤의 상대적인 수준을 비교하기 위해, 일정한 피부 샘플 크기가 요구된다. 따라서, 딥스틱이 테이프 박리에 의해 제거된 그에 부착된 피부 구성성분을 노출시킨 접착제의 고정된 영역 (예를 들어, 직사각형 또는 원형 영역 (이에 한정되지 않음))을 제시하기 위해 장치로부터 절단될 수 있다. 이들 딥스틱은 분석될 피부의 고정된 단위 영역에 근거하여 상이한 개체들 간의 피부 콜레스테롤 수준의 비교를 허용한다.
테이프 또는 접착제의 큰 영역을 갖는 장치로부터 딥스틱을 절단하는 것에 대한 대안으로서, 딥스틱은 예를 들어, 장치로부터 용이한 분리를 허용하기 위해 미리 절단되거나 또는 미리 눈금을 새길 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 미리 절단되거나 또는 미리 눈금을 새긴 딥스틱은, 상기 기재된 바와 같이, 그의 하나의 말단에서 테이프 또는 접착제의 고정된 소정의 영역을 한정한다. 샘플링 후, 상기 미리 절단되거나 또는 미리 눈금을 새긴 딥스틱은 장치로부터 용이하게 제거될 수 있으며, 고정된 소정의 영역의 분석을 위한 피부 샘플의 영역을 함유한다.
다양한 개체로부터 일정한 크기 피부 샘플 (또는 동일한 개체로부터 반복된 샘플)을 수득하는 것은 하기 단계에 의해 성취된다. 우선, 이미 기재된 바와 같이, 피부 샘플은 피부로 포화되어 더이상 점착성이 아니도록, 접착제를 피부에 반복적으로 적용함으로써 취해진다. 접착제는 3 내지 7회의 적용 후 피부로 포화되며, 10회 적용이 포화를 보장하도록 관행적으로 행해진다. 이어서, 분석될 피부 샘플의 일정한 영역을 수득하기 위해, 피부 샘플링 장치로부터 고정된 크기 영역 (하기 실시예로부터 이하에 명백해질 것임)이 제거되고, 또한 하기에 설명되는 바와 같이, 검출 또는 지시 시약의 표준화된 부피에 침지된다.
피부의 외부 각질층 (표피층)은 콜레스테롤을 포함하는 지질 혼합물로 둘러싸인 단백질이 풍부한 각질세포로 주로 이루어진다. 구조적으로, 이는 종종 브릭을 나타내는 각질세포 및 모르타르를 나타내는 둘러싸는 지질을 갖는 "브릭과 모르타르" 모델로서 묘사된다 (문헌 [P.M. Elias, J Invest Dermatol. 1983, 80, 44S-9S]). 표피층 중 단백질의 양은 상이한 개체들 간에 비교적 일정하며, 따라서, 테이프 박리에 의해 제거된 피부 샘플 중 단백질은 제거된 피부의 양의 간접적인 측정값을 제공할 수 있다. 단밸질을 측정하고, 수득한 피부 샘플의 양을 측정함으로써 본 발명의 하나의 양태의 경우, 적절한 피부 샘플이 피부 콜레스테롤 분석을 위해 제거되었음을 결정할 수 있다. 추가로, 측정된 피부 콜레스테롤 수준은 단위 단백질 수준 당 콜레스테롤, 따라서 단위 피부의 양 당 콜레스테롤의 측정값을 수득하기 위한 단백질 값과 비교될 수 있다.
테이프 박리에 의해 제거된 피부 샘플 중 단백질을 측정하기 위한 분석법은 예를 들어, 일반적인 단백질 염료로서 쿠마씨 블루 (바이오라드TM로서 시판가능한 단백질 염료)를 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 쿠마씨 블루는 지지 물질 상에 고정화된 단백질의 정량적 평가에 사용될 수 있음이 밝혀졌다 (문헌 [S. Fazekas de St. Groth, et al. Biochimica Et Biophysica Acta, 1863, 71, 377-391]). 쿠마씨 염료는 접착제 상의 피부의 영역에 적용되어, 적절한 염색 기간 후 과잉의 염료가 세척 제거된다. 염색된 피부 단백질의 강도는 이어서, 접착제 상에 청색 염색된 샘플의 채도를 측정함으로써 결정될 수 있으며, 이 강도는 단백질의 양과 직접적으로 관련된다. 염색된 피부 샘플의 상대적인 강도 (예, 채도)를 측정하는 것은, 테이프 박리에 의해 개체로부터 취한 피부 샘플의 상대적인 양들을 비교시킨다.
바이오라드 단백질 염색을 사용하여 측정시, 테이프 박리의 수가 제거된 피부 양과 어떻게 상관관계가 있는지를 확립하기 위해 하기 측정이 행해진다. 본 발명의 하나의 양태에 따르면, 이들 측정은 피부의 부적절한 양의 제거가 피부 콜레스테롤 시험에 영향을 미치는지를 결정하기 위해 이루어졌다. 따라서, 분석은 다양한 수의 테이프 박리로 제거된 단백질의 측정을 위해 행해졌다. 특히, 지원자의 손바닥을 1회, 3회 및 10회 박리하고, 바이오라드 단백질 염료 시약으로 염색 후 610nm에서 채도 및 반사율을 판독함으로써 단백질 수준이 결정되었다. 이들 단백질 수준은 피부 제거의 정도 및 테이프 박리의 효율의 측정값을 제공하였다.
실험에서, 바이오라드 단백질 측정이 45명의 지원자로부터 수집된 샘플에 대해 행해졌다. 각 지원자는 1회, 3회 및 10회 테이프 박리를 사용하여 취해진 피부 샘플을 제공한다.
3개의 상이한 샘플 군 (×1, ×3 및 ×10으로 표시함)에 대해, 610nm에서 채도 및 반사율 간의 우수한 상관관계가 있음이 밝혀졌다. 선형 최소제곱회귀분석으로부터, ×1, ×3 및 ×10 샘플에 대한 R2 값은 각각 0.961, 0.978 및 0.959였다. ×1 박리된 샘플 (n=45)에 대한 평균 채도 값은 11.07, sd 1.83, CV 16.3％였으며, ×3 박리된 샘플 (n=44)에 대한 평균 채도 값은 15.46, sd 2.32, CV 17.3％였으며, ×10 박리된 샘플 (n=44)에 대한 평균 채도 값은 23.50, sd 1.06, CV 4.6％였다. ×1 박리된 샘플 (n=45)에 대한 평균 반사율 값은 55.69, sd 2.95, CV 5.6％였으며, ×3 박리된 샘플 (n=44)에 대한 평균 반사율 값은 48.07, sd 3.08, CV 6.4％였으며, ×10 박리된 샘플 (n=44)에 대한 평균 반사율 값은 36.19, sd 1.48, CV 4.1％였다. 각 군들 간에 유의적인 차이가 존재한다.
특정 반사율 (610nm) 값을 갖는 특정 샘플의 가능성에 대한 분석이 각 군에 대해 행해졌으며, 도 1에 도시된다. 이 분석은 ×10 박리된 샘플의 93.2％가 45 미만의 반사율 값을 가졌으며, ×3 박리된 샘플의 36.4％가 45 미만의 반사율 값을 가졌으며, ×1 박리된 샘플의 4.4％만이 45 미만의 반사율 값을 가짐을 지시하였다. 대안적으로, ×10 박리된 샘플의 77.3％가 40 미만의 반사율 값을 가졌으며, ×3 박리된 샘플의 11.4％가 40 미만의 반사율 값을 가졌으며, ×1 박리된 샘플의 2.2％만이 40 미만의 반사율을 가졌다.
적절한 박리를 위한 허용 기준으로서 45 미만의 절단 값을 사용하는 것이 10회 박리를 사용하여 수득된 샘플의 6.8％의 기각을 요구함이 밝혀졌다. 45 미만의 절단 값은 3회 박리를 사용하여 수득된 샘플의 63.6％가 기각이었으며, 단일 박리로 수득된 샘플의 95.6％가 기각이었다.
쿠마씨 블루 염색 방법은 잘 작용하는 반면, 이는 반사 분광광도계가 채도 값을 판독할 수 있을 것을 요구한다. 추가로, 각 염색된 샘플이 개별적으로 판독될 것이 요구되는 한편, 피부 콜레스테롤 분석은 샘플의 다수를 처리하도록 96웰 마이크로 플레이트를 사용할 수 있다.
피부 샘플 상의 단백질의 양이 용이하게 측정될 수 있고, 원한다면 많은 피부 샘플이 동시에 측정될 수 있도록 하는 분석이 개발되었다. 또한, 분석은 단백질이 단일 샘플 채도 측정 대신에, 예를 들어 쉽게 이용가능한 96웰 판독 분광광도계를 사용하여 측정되도록 한다. 이 분석은 폰소 S 염료 (즉, 예를 들어 염기성 아미노산 잔기이나 이에 한정되지 않는 단백질에 결합하는 음이온성 또는 산성 염료의 일반적인 부류의 구성원)에 기초한다.
폰소 S 염료는 단백질에 결합하며, 조직의 조직화학적 염색에 사용되며, 또한 니트로셀룰로스 결합된 단백질에 대한 가역적 멤브레인 염료로서 사용된다 (문헌 [O. Salinovich and R. C. Montelaro, Anal. Biochem. 1986, 156, 341-347]). 이 방법은 염색된 단백질이 멤브레인 상에서 가시화되도록 하며, 염료가 제거된 후, 단백질이 임의의 결합된 염료로부터 간섭 없이 추가로 특성화되도록 한다. 본 발명의 경우, 폰소 S 방법은 후에 설명되는 바와 같이 추가로 발전하며, 테이프 박리에 의해 취해진 피부 샘플이 염색되고, 피부 샘플을 세척한 후 염료가 분광광도계로 용출 및 정량화될 수 있음을 보여준다. 폰소 S 염료는 케라틴을 특히 잘 염색하며, 케라틴은 테이프 박리에 의해 제거된 피부의 각질층 중 주요 단백질이다.
10회 적용이 접착제의 포화 (즉, 접착의 손실)를 일으킨다는 사실에도 불구하고, 결과는 상이한 개체가 상이한 피부의 양을 제공함을 보여주었다. 개체가 케라틴 및 기타 피부 단백질의 약간 상이한 수준을 가질 수 있음에도 불구하고, 본 발명자들은 이로 인한 차이가 다른 것으로 보임을 믿는다. 예를 들어, 상이한 개체들은 측정된 단백질 수준에서 수배의 차이를 보여줄 수 있으나, 각질세포의 단백질 수준은 본 발명에 따라 취해진 피부 샘플에 대한 상기 양에 의해 다양할 것으로 예측되지 않는다. 본 발명자들은 차이가 테이프 박리 동안 제거된 상이한 피부의 전체 양으로 인해 더욱 같을 것으로 믿는다. 일부 개체가 겨우 2 내지 4회 박리 후 접착제를 포화시키는 반면, 다른 것은 접착제의 포화를 위해 6 내지 8회 박리를 요구하기 때문에, 피부의 상이한 양이 제거됨을 의미하는 것임이 제안되었다.
본 발명의 하나의 양태에서, 테이프 박리에 의해 취해진 피부 콜레스테롤 측정값은 종종 관상 동맥 질병 및 관련 해로운 혈전 질병의 위험을 측정하는 데 종종 사용되며, 이는 보험 산업에 특히 사용되는 것으로 밝혀진다. 생명 보험을 추구하는 개체들은 다양한 위험 인자 (예, 나이, 흡연 상태, 혈압 등)에 대해 평가되며, 전체 위험을 기준으로 보험료가 매겨진다. 피부 콜레스테롤은 위험 인자이기 때문에, 그 값은 보험료에 영향을 줄 수 있으며, 샘플은 결과의 결론을 유리하게 하기 위해 조작될 수 있다. 따라서, 적당한 피부 샘플이 (즉, 상기 미리 선택된 임계치 초과로) 취해짐으로써 낮은 피부 콜레스테롤 수준을 생성하려는 의도를 갖는 고의적인 언더샘플링으로부터 "사기꾼"을 방지하는 것을 보장할 것이 요구된다.
적절한 피부 샘플이 피부 콜레스테롤 측정값을 위해 취해지는 것을 보장하기 위해 피부 단백질의 최소 임계 수준이 설정된다. 임계 수준은 많은 피부 샘플을 분석하고 단백질 값의 분포 범위를 결정함으로써 설정된다. 단일 테이프 박리, 또는 포화 박리를 포함한 다수의 테이프 박리 (예컨대 10회 테이프 박리)로 취해진 피부 샘플의 분포 범위가 준비된다. 이들 분포 범위로부터 임계 한계가, 특정 샘플에 대한 단백질 값이 소정의 집단의 한계 이내인 가능성이 정해질 수 있도록 선택될 수 있다. 이상적으로, 10회 테이프 박리로 취해진 모든 샘플이 1회 테이프 박리로의 샘플, 가능하게는 예를 들어, 3회 테이프 박리로의 샘플과 완전히 구별되게 하는 임계 값이 존재할 것이다. 실제 실행에서, 분포 곡선은 중첩하며, 이는 테이프 박리시 피부를 방출하는 개체들의 가능성의 본성으로부터, 완전한 식별이 가능하지 않음을 나타낸다. 그럼에도 불구하고, 임계 값은 10회 테이프 박리된 샘플의 높은 비율이 단일 테이프 박리로 취해진 대부분의 샘플과 쉽게 구별되도록 선택될 수 있다.
예를 들어, 집단의 98％가 상기 수준 초과의 값을 갖고, 분석된 각 100의 샘플의 평균 2 샘플이 불충분한 샘플을 갖는 것으로서 기각되도록, 10회 테이프 박리를 기준으로 임계 수준을 선택하는 것이 유용하다. 그러나, 이 임계 수준은 단일 테이프 박리로 취해진 샘플의 다수가 충분한 단백질을 갖지 않고 기각될 것임을 보장할 것이다. 미리 선택된 임계 수준 미만의 값을 제공하는 이들 테이프 박리는 신뢰할만한 피부 콜레스테롤 결정을 위한 불충분한 피부 샘플을 갖는 것으로 간주된다.
테이프 박리의 수가 폰소 S 염색에 의해 측정시 제거된 피부의 양과 어떻게 상관관계가 있는지를 확립하기 위해, 하기 실험이 행해졌다. 제거된 피부의 양이 이루어진 테이프 박리의 수에 따라 어떻게 변하는지를 보기 위해, 피부 샘플을 50명 (N=50)의 지원자의 손바닥으로부터 1, 3 및 10회 박리에 의해 제거하고, 폰소 S 염료 용액으로 염색 후 단백질 수준을 측정하였다. 단백질 수준은 염색된 피부 샘플로부터 용출된 염료의 광학 밀도 판독에 기초하였다.
결과는 값들이 정규적으로 분포되었는지를 결정하고, 절단 값이 테이프 박리의 특정 수를 사용하여 수득한 샘플을 차별화하기 위해 확립될 수 있는지를 결정하기 위해 분석되었다. ×1, ×3 및 ×10 박리에 대한 샘플을 50명의 지원자로부터 수득하였다 (결과는 완전한 데이터는 49명 샘플에 대해서만 이용가능하였음을 반영함).
×1 박리 (N=50)에 대한 평균 광학 밀도는 13.0％의 평균 CV와 함께 0.078이었으며, ×3 박리 (N=50)에 대한 평균 광학 밀도는 12.3％의 평균 CV와 함께 0.131이었으며, ×10 박리 (N=49)에 대한 평균 광학 밀도는 12.0％의 평균 CV와 함께 0.263이었다.
앤더슨-달링 또는 샤피로-윌크 시험을 사용하는 분석은 데이터에 대한 비정규 분포를 나타냈다. 광학 밀도 (OD) 570nm 값을 갖는 특정 샘플의 가능성에 대한 분석이 각 군에 대해 행해졌으며, 도 2에 도시된다.
이 분석은 ×10 박리된 샘플의 98％가 0.1 초과의 OD 570nm을 가지며, ×3 박리된 샘플의 60％가 0.1 초과의 OD 570nm을 가지며, ×1 박리된 샘플의 18％만이 0.1 초과의 OD 570nm을 가짐을 나타냈다.
따라서, 충분한 샘플링에 대한 기준으로서 0.1 초과의 OD 절단 값을 선택하는 것이 ×10 박리된 샘플의 2％, ×3 박리된 샘플의 40％, 및 ×1 박리된 샘플의 82％을 기각하였다.
단백질 수준은 가변적인 피부 샘플의 결과로서 다양한 피부 콜레스테롤 수준을 정규화하는 데 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 적은 피부 샘플을 제공하지만 높은 피부 콜레스테롤 수준을 갖는 개체들이, 낮은 피부 콜레스테롤 수준을 갖지만 큰 피부 샘플을 제공하는 개체와 유사한 피부 콜레스테롤 값을 제공할 수 있다. 일정한 단백질 수준으로 정규화함으로써, 2 개체들이 각각 높고 낮은 피부 콜레스테롤을 갖는 것으로 구별될 수 있다. 정규화는 콜레스테롤 수준을 단백질 수준으로 나누는 간단한 조작을 포함하며, 이는 단위 단백질 당 콜레스테롤 수준을 효과적으로 제공한다.
본 출원인의 교시의 양태가 하기 실시예를 고려하여 더욱 이해될 수 있으나, 이는 어떠한 방법으로든 본 발명의 교시의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
도 3에 도시된 바와 같은 샘플링 장치를 사용하였다. 일반적으로 참조 부호 (10)으로 지정되는 샘플링 장치는 플라스틱 (폴리프로필렌)으로 형성되며, 일체적 경첩 (16)에 의해 폐쇄 부재 (14)에 연결된 샘플링 부재 (12)를 포함한다. 폐쇄 부재 (14)는, 각각 샘플링 부재 (12)에 형성된 주변 홈 (22) 및 4개의 홀 (24)로 잠기도록 적합화된 주변 테두리 (18) 및 4개의 핀 (20)을 갖는다. 경첩 (16)을 접으면 테두리 (18)과 홈 (22) 및 핀 (20)과 홀 (24)가 맞물림으로써, 장치 (10)의 2개의 반이 폐쇄되고 밀봉되어 내부 표면의 먼지 및 오염을 방지할 것을 보장한다. 폐쇄 부재 (14)의 외부 표면 (도 3 및 4에 도시되지 않음)은 샘플 식별을 위해 라벨 및 바코드 스트립을 수용하기 위한 평평한 영역을 갖는다. 샘플링 부재 (12) 및 폐쇄 부재 (14)는 각각 장치 (10)을 개방하기 위한 손가락 탭 (26 및 28)이 제공되어 있다.
보호성 크라프트지 이형 라이너 (32)를 가지며, 제품 #9877 하에 3M에 의해 판매되는 이중 코팅된 감압성 의료 등급 테이프 (30)을 샘플링 부재 (12)의 중앙 영역에 접착하였다. 이형 라이너 (32)는 접착제 테이프 (30)보다 넓어서, 테이프가 부착되지 않은 하나의 가장자리를 따라 스트립 (32')를 한정한다. 이 라이너의 스트립 (32')는 장치의 가장자리에 돌출하여 라이너의 용이한 제거를 위한 탭을 형성한다. 사용 직전, 라이너 (32)를 돌출된 탭 (32')를 사용하여 제거하고, 이는 피부 샘플링을 위한 테이프 (30)의 접착제를 노출한다.
샘플링을 위한 손바닥 피부 영역을 세척하고 건조하였다. 접착제가 노출된 테이프 (30)을 손바닥에 적용하였다. 접착제 영역 위의 샘플링 부재 (12)의 뒤로 압력을 가함으로써 테이프 (30)을 피부에 대고 누름으로써 각질층을 접착시켰다. 장치 (10)을 벗겨내고, 손바닥의 새로운 영역에 다시 적용하고, 다시 피부에 대고 눌렀다. 전체 10회 적용을 위해 이러한 방법으로 장치를 벗겨내고 손바닥 피부에 적용하였다.
폭 약 5㎜의 딥스틱 (40) (도 5 참조)을 다음과 같이 피부에 적용 후 장치 (10)으로부터 절단하였다. 도 4에 있어서, 샘플링 부재 (12)의 말단 부분을 탭 (26)에 인접한 홈 (22)의 부분을 따라 절단함으로써 제거하였다. 이어서, 샘플링 부재 (12)로 성형된 가이드 선 (36) (도 4에 도시됨)을 따라 3개의 절단이 이루어져, 가장자리로부터 중앙선을 막 지나 절단되는 5㎜ 스틱의 윤곽을 그렸다. 부재 (12)로 성형된 가이드 선 (38)을 사용하여 부재 (12)의 중앙을 가로지르는 제 3의 절단을 이룸으로써, 샘플링 부재 (12)로부터 5㎜ 폭 스틱을 이형하였다. 스틱 (40)은 테이프가 없는 제1 말단 부분 (42) 및 그에 부착된 피부 샘플을 갖는 테이프를 갖는 제2 말단 부분 (44)를 가졌다.
테이프 또는 접착제의 큰 영역을 갖는 장치 (10)으로부터 딥스틱 (40)을 절단하는 것에 대한 대안으로서, 딥스틱 (40)은 장치 (10)으로부터 딥스틱 (40)을 용이하게 분리시키기 위해 미리 절단되거나 미리 눈금을 새긴 가이드 선 (36 및 38)을 가질 수 있다. 절단되거나, 미리 절단되거나 또는 미리 눈금을 새긴 딥스틱은 제2 말단 부분 (44)에서 테이프 또는 접착제의 고정된 소정의 영역을 한정할 것이다. 따라서, 샘플링 후, 딥스틱 (40)이 장치 (10)으로부터 제거되고, 고정 및 한정된 영역인 분석을 위한 피부 샘플의 영역을 함유한다.
딥스틱 (40)에 대한 대안으로서, 도 6은 도 7에 예시된 바와 같은 디스크 (50)을 제거하기 위해 사용될 수 있는 절단 도구 (60)을 도시한다. 디스크 (50)은 그 하나의 면 (52) 상에 샘플링 장치 (10)으로부터 접착제 테이프 (30)에 접착된 피부 샘플을 갖는다. 절단 도구 (60)은, 장치 (10)이 예시된 바와 같이 그 위에 접혀진 (폐쇄된) 위치일 때, 장치 (10)으로부터 디스크를 제거할 수 있다. 폐쇄된 장치는 장치 (10)의 샘플링 부재 (12)의 외부 표면 (62)가 위로 향하는 단단한 표면 (도시되지 않음) 상에 배치된다. 절단 도구 (60)이 장치 (10)의 샘플링 부재 (12)의 외부 표면 (62) 상에 제공될 수 있는 원형 함몰부 (64)에 삽입된 다음, 절단 도구 (60)은 플라스틱 및 테이프 (30)/피부 샘플을 통해 절단하기 위해 아래로 눌러 절단한다. 절단 도구 (60)은 그러나, 장치 (10)의 폐쇄 부재 (14)의 플라스틱을 통해 절단하도록 그렇게 깊이 눌리지는 않는다.
장치 (10)으로부터 디스크 (50)을 절단하는 것에 대한 대안으로서, 디스크 (50)은 (예를 들어, 원형 함몰부의 경계에서 (이에 한정되는 것은 아님)) 미리 절단되거나 미리 눈금을 새겨, 장치 (10)으로부터 디스크 (50)을 용이하게 분리시킨다. 그러나, 딥스틱과 같이, 절단되거나, 미리 절단되거나, 또는 미리 눈금을 새긴 디스크는, 테이프 또는 접착제의 고정된 소정의 영역의 면 (52)를 한정할 것이다. 따라서, 샘플링 후 디스크 (50)이 장치 (10)으로부터 제거되며, 고정되며 한정된 영역인 분석을 위한 피부 샘플의 영역을 함유한다.
도 5로부터 딥스틱 (40)을 갖는 실시예에 계속하여, 분석될 딥스틱을 96웰 마이크로웰 플레이트 (도시되지 않음)의 웰 중에서 폰소 S 염료 시약 (예를 들어, 시그마-알드리히 캐나다 리미티드(Sigma-Aldrich Canada Ltd.)에 의해 제공된 제품 P7170)의 대략 150㎕ 용액에 배치하였다. 스틱을 실온에서 약 15분 동안 용액 중에 방치한 후, 이를 꺼내고, 수 세척 용액 대략 200㎕를 함유하는 마이크로웰 플레이트의 새로운 웰에 배치하였다. 마이크로웰 플레이트를 교반하여 세척을 행하고, 약 1분 후, 스틱을 꺼내고 새로운 수 세척 용액 대략 200㎕를 함유하는 새로운 웰에 배치하고, 다시 약 1분 동안 교반하였다. 교반과 함께 세척을 3회 행하였다. 3회 세척 후, 압지로 부드럽게 찍어눌러 스틱의 바닥 상에 어떠한 세척 용액 방울도 없게 하고, 깨끗한 평평한 표면 상에 배치하였다.
이어서, 결합된 염료 시약을 0.1N 수산화나트륨 용액 대략 150㎕를 함유하는 웰에 배치함으로써, 스틱으로부터 용출하였다. 약 5분 동안 마이크로웰 중에서 스틱의 교반 후, 스틱을 꺼내고, 550 내지 570nm에서 용액의 흡광도를 측정함으로써 용출된 염료의 양을 측정하였다.
많은 샘플을 함께 처리하기 위해, 표준 96웰 (8×12) 마이크로플레이트의 것과 상응하는 구성형태로 딥스틱 (40)을 유지할 것이 요구된다. 이들 플레이트에 시약을 분배할 수 있는 기구가 이용가능하며, 또한 웰을 세척하기 위해, 분석 단계들 간에 시약을 넘기는 것을 방치할 필요가 있다. 분석의 최종 단계에 웰 중에서 직접적으로 착색된 용액을 판독할 수 있는 분광광도계가 또한 쉽게 이용가능하다. 이는 이들이 표준 96웰 마이크로플레이트의 웰로 맞추도록, 정확한 배향 및 위치에 96개의 딥스틱을 유지하도록 주문 제작된 설비를 사용하여 성취된다. 설비는 96개 이하의 스틱의 군이 분석의 최종 단계에서 새로운 웰에 대한 군으로서 함께 꺼내어 지도록 한다. 이어서, 단일 스틱 분석을 위해 상기 기재된 것과 동일한 시약 및 방법을 사용하는 공정으로 스틱의 군이 처리된다.
본 발명의 하나의 양태에 대해, 상기 단백질 측정에 부가하여, 추가 딥스틱을 장치로부터 절단하여 피부 콜레스테롤의 양을 측정하였다. 피부 콜레스테롤의 양을 측정하기 위해, 딥스틱을 96웰 마이크로웰 플레이트 (도시되지 않음)의 웰 중 A-C-B 시약의 대략 100㎕ 용액에 각각 배치하였다. 시약은 말레 무수물-N-비닐피롤리돈 공중합체 (C)를 통해 호스래디쉬 퍼록시다제 (B)에 연결된 디지토닌 (A)의 켤레였으며, 대략 1㎍/㎖의 농도로 사용되었다. 스틱을 실온에서 약 15분 동안 용액 중에 방치한 후, 이들을 제거하고, 세척 용액 대략 200㎕를 함유하는 마이크로웰 플레이트의 새로운 웰에 배치하였다. 마이크로웰 플레이트를 교반하여 세척을 행하고, 약 1분 후, 스틱을 새로운 수 세척 용액 대략 200㎕를 함유하는 새로운 웰로 제거하고, 다시 약 1분 동안 교반하였다. 교반과 함께 세척을 3회 행한 후, 스틱을 제거하고, 기질 용액 (강화된 K-블루 시약) 대략 100㎕에 배치하였다. 이어서, 스틱을 실온에서 약 15분 동안 어둠 속에서 기질 용액과 함께 배양하였다. 마이크로웰 플레이트를 이 단계 동안 진탕할 수 있다.
스틱을 배양한 후, 스틱을 제거할 수 있다. 이어서, 1N 황산 대략 100㎕을 기질 용액을 갖는 웰에 첨가하여 추가 반응을 중지시키고, 생성 용액의 광학 밀도를 플레이트 판독 분광광도계 상에서 약 450nm에서 판독하여, 피부 샘플 중 콜레스테롤 양의 측정값을 제공하였다.
기재된 바와 같이 샘플링 장치로부터 단백질 수준 및 피부 콜레스테롤의 양 을 측정함으로써, 콜레스테롤 측정값을 각각의 단백질 수준에 대해 상호참조시켜, 예를 들어, 이용가능한 피부 콜레스테롤 측정값을 제공하기에 충분한 피부 샘플이 수득되었는지를 결정하였다. 대안적으로, 또는 그에 더하여, 단백질 수준은 예를 들어, 한 사람의 콜레스테롤 수준을 단백질 수준으로 나눔으로써 피부 콜레스테롤 수준의 정규화에 사용될 수 있다.
출원인의 교시가 다양한 실시양태와 관련하여 설명되지만, 출원인의 교시가 상기 실시양태에 제한되는 것으로 의도되어서는 안 된다. 대조적으로, 출원인의 교시는 당업자에 의해 이해되는 바와 같은 다양한 대안, 변형 및 등가물을 포괄한다.

Claims (49)

  1. a) 하나 이상의 면 상에 의료용 접착제로 코팅된 배킹 부재를 갖는 테이프를 제공하는 단계;
    b) 피부의 선택된 영역 상으로 테이프를 적용하여 선택된 피부 영역에 테이프를 접착시키는 단계;
    c) 선택된 피부 영역의 테이프를 박리 제거하여, 피부 구성성분이 노출되도록 테이프에 접착된, 피부의 외부 각질층의 대표 샘플을 수득하는 단계;
    d) 샘플의 소정의 표면 영역 상으로 단백질 염료를 적용하고, 단백질 염료를 노출된 피부 구성성분에 존재하는 단백질에 대한 상기 염료의 결합을 일으키기에 충분한 시간 동안 그와 접촉하도록 잔류시키는 단계; 및
    e) 노출된 피부 구성성분 중의 염색된 단백질을 측정하여, 제거된 피부의 양을 나타내는 단백질의 양의 측정값을 결정하는 단계를 포함하는, 테이프 박리에 의해 제거된 피부의 양을 측정하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단백질 염료가 음이온성 및 산성 염료로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 단백질 염료가 폰소(Ponceau) S 염료 시약인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단백질 염료가 쿠마씨 블루(Coomassie Blue)인 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 노출된 피부 구성성분 중의 염색된 단백질의 강도를 측정하여 단백질의 양의 측정값을 결정하는 것인 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 염색된 단백질을 분광광도계로 측정하여 단백질의 양의 측정값을 결정하는 것인 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 단백질의 양의 측정값을 소정의 임계 수준과 비교하는 것인 방법.
  8. 제7항에 있어서, 측정된 단백질의 양이 소정의 임계치 미만인 경우 샘플을 폐기하는 것인 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배킹 부재가 폴리에스테르로 형성되는 것인 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의료용 접착제가 감압성 접착제인 방법.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의료용 접착제가 아크릴 기재 접착제인 방법.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의료용 접착제가 합성 고무 엘라스토머 접착제인 방법.
  13. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의료용 접착제가 실리콘 기재 접착제인 방법.
  14. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의료용 접착제가 스티렌-이소프렌-스티렌 또는 스티렌-부타디엔-스티렌의 블록 중합체로 형성된 엘라스토머를 포함하는 것인 방법.
  15. a) 테이프 박리를 사용하여 피부의 외부 각질층의 대표 샘플을 수득하고, 개체에 대한 피부 콜레스테롤 수준을 수득하기 위해 접착제에 접착된 노출된 피부 구성성분을 분석함으로써 각 개체로부터 피부 콜레스테롤을 측정하는 단계;
    b) 피부 콜레스테롤이 측정되는 곳으로부터 떨어져 있는 샘플의 노출된 피부 구성성분의 소정의 표면 영역 상으로 단백질 염료를 적용하고, 단백질 염료를 노출된 피부 구성성분에 존재하는 단백질에 대한 상기 염료의 결합을 일으키기에 충분한 시간 동안 그와 접촉하도록 잔류시키는 단계;
    c) 노출된 피부 구성성분 중의 염색된 단백질을 측정하여, 제거된 피부의 양을 나타내는 단백질의 양의 측정값을 결정하는 단계; 및
    d) 단백질의 양의 측정값으로 피부 콜레스테롤 측정값을 정규화하는 단계를 포함하는, 다수의 개체로부터 피부 콜레스테롤의 상대적인 수준을 비교하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 정규화가 피부 콜레스테롤 측정값을 단백질 측정값으로 나누는 것을 포함하는 것인 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 단백질 염료가 음이온성 및 산성 염료로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  18. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 단백질 염료가 폰소 S 염료 시약인 방법.
  19. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 단백질 염료가 쿠마씨 블루인 방법.
  20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 노출된 피부 구성성분 중 염색된 단백질의 강도를 측정하여 단백질의 양의 측정값을 결정하는 것인 방법.
  21. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 염색된 단백질을 분광광도계로 측정하여 단백질의 양의 측정값을 결정하는 것인 방법.
  22. 제15항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 단백질의 양의 측정값을 소정의 임계 수준과 비교하는 것인 방법.
  23. 제22항에 있어서, 측정된 단백질의 양이 소정의 임계치 미만일 때 샘플을 폐기하는 것인 방법.
  24. 제15항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배킹 부재가 폴리에스테르로 형성되는 것인 방법.
  25. 제15항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의료용 접착제가 감압성 접착제인 방법.
  26. 제15항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의료용 접착제가 아크릴 기재 접착제인 방법.
  27. 제15항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의료용 접착제가 합성 고무 엘라스토머 접착제인 방법.
  28. 제15항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의료용 접착제가 실리콘 기재 접착제인 방법.
  29. 제15항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의료용 접착제가 스티렌-이소프렌-스티렌 또는 스티렌-부타디엔-스티렌의 블록 중합체로 형성된 엘라스토머를 포함하는 것인 방법.
  30. 테이프; 및
    단백질 염료의 공급원을 포함하는, 제1항에 정의된 방법을 실행하는 데 사용하기 위한 키트.
  31. 제30항에 있어서, 상기 단백질 염료가 음이온성 및 산성 염료로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 키트.
  32. 제30항에 있어서, 상기 단백질 염료가 폰소 S 염료 시약인 키트.
  33. 제30항에 있어서, 상기 단백질 염료가 쿠마씨 블루인 키트.
  34. 제30항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배킹 부재가 폴리에스테르로 형성되는 것인 키트.
  35. 제30항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의료용 접착제가 감압성 접착제인 키트.
  36. 제30항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의료용 접착제가 아크릴 기재 접착제인 키트.
  37. 제30항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의료용 접착제가 합성 고무 엘라스토머 접착제인 키트.
  38. 제30항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의료용 접착제가 실리콘 기재 접착제인 키트.
  39. 제30항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의료용 접착제가 스티렌-이소프렌-스티렌 또는 스티렌-부타디엔-스티렌의 블록 중합체로 형성된 엘라스토머를 포함하는 것인 키트.
  40. 제30항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제가 폐쇄가능한 장치에 의해 운반되며, 폐쇄가능한 장치는 접착제를 운반하는 샘플링 부재, 및 샘플링 부재와 맞물려 장치 내에 접착제를 유지시키도록 적합화된 폐쇄 부재를 갖는 것 인 키트.
  41. 제40항에 있어서, 폐쇄 부재가 샘플링 부재와 맞물릴 때 상기 접착제가 장치 내에서 밀봉되는 것인 키트.
  42. 제41항에 있어서, 적어도 폐쇄 부재 또는 샘플링 부재에는 주변 테두리가 제공되며, 폐쇄 부재 또는 샘플링 부재의 다른 하나에는 접착제가 장치 내에서 밀봉되도록 테두리를 수용하도록 적합화된 주변 홈이 제공되는 것인 키트.
  43. 제40항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 폐쇄 부재가 경첩에 의해 샘플링 부재에 연결되는 것인 키트.
  44. 제40항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 샘플링 부재의 적어도 일부가 폐쇄가능한 장치로부터 절단되어 딥스틱(dipstick)을 형성하도록 적합화되며, 상기 딥스틱은 접착제가 없는 그의 제1 말단 및 접착제를 갖는 그의 제2 말단을 갖는 것인 키트.
  45. 제40항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 폐쇄가능한 장치가 미리 절단되거나 미리 눈금을 새긴 하나 이상의 딥스틱을 그 안에 한정하고, 하나 이상의 딥스틱은 접착제가 없는 그의 제1 말단 및 접착제를 갖는 그의 제2 말단을 갖는 것인 키트.
  46. 제44항 또는 제45항에 있어서, 접착제를 갖는 딥스틱의 제2 말단이 접착제의 고정된 소정의 영역을 한정하는 것인 키트.
  47. 제40항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 샘플링 부재의 적어도 일부가 폐쇄가능한 장치로부터 절단되어 디스크를 형성하도록 적합화되며, 상기 디스크는 그의 하나의 면 상에 접착제가 제공되어 있는 것인 키트.
  48. 제40항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 폐쇄가능한 장치가 미리 절단되거나 미리 눈금을 새긴 하나 이상의 디스크를 그 안에 한정하고, 하나 이상의 디스크는 그의 하나의 면 상에 접착제를 갖는 것인 키트.
  49. 제47항 또는 제48항에 있어서, 접착제를 갖는 디스크의 면이 접착제의 고정된 소정의 영역을 한정하는 것인 키트.
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