KR20100041277A - 응집핵이 결합된 고분자 지지체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 응집핵이 결합된 고분자 지지체에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 생체물질 응집용 응집핵이 결합된 고분자 지지체, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 β-2-마이크로글로불린 제거 방법에 대한 것이다.
β-2-마이크로글로불린

Description

응집핵이 결합된 고분자 지지체{SEED-LINKED POLYMER SUPPORT}
본 발명은 응집핵이 결합된 고분자 지지체에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 생체물질 응집용 응집핵이 결합된 고분자 지지체, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 β-2-마이크로글로불린 제거 방법에 대한 것이다.
아밀로이드(amyloid)란 수용성 단백질이 단백질 상호간 교차된 베타구조(cross β-sheet conformation)를 형성함으로써 비수용성의 초분자 단백질구조물을 유도하여 형성된 섬유상 단백질 응집체를 말한다. 아밀로이드 단백질은 파킨슨병과 치매, 광우병 등의 퇴행성 질환 환자에게서 공통으로 발견된다.
신장에 이상이 있는 환자의 경우 몸속의 노폐물을 제거하는 기능이 원활하지 못해 혈액 투석을 통해 이를 제거하게 된다. 그러나 신장에 비해 혈액 투석기는 각종 노폐물의 제거 효율이 떨어지고, 특히 I형 주조직적합복합체(major histocampatibility complex, class I)의 일부인 β-2-마이크로글로불린(β-2-microglobulin) 단백질의 경우 혈액 투석기에 의해 완전히 제거되지 못하고 몸속에 축적되어 결국 아밀로이드를 형성함으로써 관절 조직 등에 침착된다. 이 증상을 투석관련 유전분증(dialysis-related amyloidosis)이라 한다. 투석관련 유전분증에 따른 질환으로는 손목 터널 증후군, 관절염, 경추 관절염, 골절을 유발하는 골낭종 등이 있다.
장기적으로 혈액 투석을 받는 환자의 경우 혈청 속 β-2-마이크로글로불린의 농도가 일반인에 비해 60배 이상 높아진다고 알려져 있으며, 환자 몸속에 높은 농도로 존재하고 있는 β-2-마이크로글로불린의 농도를 정상에 가깝게 낮춰줄 경우 투석관련 유전분증에 따른 질환의 정도가 완화된다고 보고되어 있다. 이에 혈액 투석기를 개량하여 β-2-마이크로글로불린 제거 효율을 높이는 방법 또는 혈액 투석기에 β-2-마이크로글로불린 제거 전용의 흡착능을 나타내는 보조크로마토그래피 (컬럼)를 설치하는 방법 등을 통해 혈청 속 β-2-마이크로글로불린의 농도를 정상에 가깝게 낮추기 위한 노력이 활발히 이루어져 왔다(Humes HD et al., The future of hemodialysis membranes, Kidney Int., 2006, 69, 1115-1119; Furuyoshi S et al., New adsorbent for extracorporeal removal of β2-microglobulin. In:Amyloid and amyloidosis, New York: Plenum Press, 1988, 629-634; Ameer et al., A novel immunoadsorption device for removing of β2-microglobulin from whole blood, Kidney International, 2001, 59, 1544-550).
LuxellTM과 같은 종래의 상용화된 컬럼은 아가로스(agarose)나 셀룰로오스(cellulose) 고분자 유래의 비드를 충전한 관으로서 β-2-마이크로글로불린을 제거하는 방식으로 크기 차이에 의한 단백질 분리 및 소수성을 이용한 단백질 흡착을 이용한 것이다. 이는 결합 친화력이 떨어져서 제거되는 β-2-마이크로글로불린의 양이 충분하지 않고, 비특이적으로 비슷한 크기의 다른 단백질도 함께 제거되는 단점이 있다.
β-2-마이크로글로불린을 선택적으로 제거하기 위해 고분자 지지체에 항체를 도입한 경우 β-2-마이크로글로불린에 대한 높은 친화력과 특이성을 지닌다. 그러나 항체는 생산하는 데 드는 비용이 높고 안정성이 떨어지기 때문에, 장기간 상온에서 보관하면 쉽게 상하는 문제점이 있다(Shabunina et al., Immunoabsorbent for removal of β2-microglobulin from human blood plasma. Bulletin of experimental biology and medicine, 2001, 132, 984-986).
LuxellTM이란 이름으로 시판되는 β-2-마이크로글로불린 제거 컬럼의 경우 소수성을 도입하여 친화력을 증진시키기 위하여 셀룰로오즈 비드에 탄소 사슬을 도입한 고분자 지지체를 사용하고 있으나, β-2-마이크로글로불린 이외에 다른 유용한 단백질도 함께 제거된다는 단점이 있다.
따라서 당업계에서는 β-2-마이크로글로불린에만 선택적으로 결합하여 제거함으로써 다른 유용한 단백질은 제거하지 아니하면서 혈액으로부터 β-2-마이크로글로불린에만을 제거할 수 있는 고분자 지지체가 요구되고 있다.
본 발명의 발명자들은 아밀로이드성 단백질 단량체가 이미 동종의 단백질로 만들어진 섬유상 구조와 공존할 때, 아밀로이드의 형성이 더욱 촉진된다는 점에 착안하여, 제거하고자 하는 단백질로 아밀로이드를 제조하고 상기 아밀로이드로부터 제조된 응집핵을 고분자 지지체에 결합하여 제거하고자 하는 단백질을 선택적으로 제거할 수 있는 아밀로이드 응집핵이 결합된 고분자 지지체를 발명함으로써 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 기본적인 목적은 생체물질 응집용 응집핵이 결합된 고분자 지지체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 ⅰ) 카르복시기가 도입된 고분자 수지를 N-하이드록시숙신이미드, 글루타르알데히드 및 에폭시로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나와 반응시켜 활성화된 고분자 지지체 수지를 제조하는 단계; 그리고 ⅱ) 상기 활성화된 고분자 지지체 수지와 아밀로이드 응집핵을 반응시켜 상기 고분자 수지의 표면에 상기 아밀로이드 응집핵을 도입하는 단계를 포함하는, 생체물질 응집용 응집핵이 결합된 고분자 지지체 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 β-2-마이크로글로불린의 아밀로이드 응집핵이 결합된 고분자 지지체를 β-2-마이크로글로불린이 함유된 유체와 접촉시키는 단계를 포함하는, β-2-마이크로글로불린 제거 방법을 제공하는 것이다.
전술한 본 발명의 기본적인 목적은 생체물질 응집용 응집핵이 결합된 고분자 지지체를 제공함으로써 달성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 생체물질을 응집시킬 수 있는 응집핵(seed)을 고분자 지지체에 결합시킴으로써 상기 생체물질을 분리 또는 제거할 수 있다. 상기 응집핵의 크기는 1 nm 내지 10 μm인 것이 바람직하다.
특히, 상기 생체물질 응집용 응집핵은 아밀로이드 응집핵일 수 있다. 본 발 명의 명세서에서 아밀로이드 응집핵(amyloid seed)이란 아밀로이드 형성에 적합한 골격(scaffold)을 제공함으로써 빠르게 신장하여 보다 큰 아밀로이드를 형성하게 하는 임계 크기 또는 구조를 갖는 아밀로이드 조각을 지칭한다.
특히, 아밀로이드 응집핵이 결합된 고분자 지지체는 단백질 응집 효과를 통하여 제거하고자 하는 단백질 만을 선택적으로 제거할 수 있게 한다. 단백질 응집핵 효과란 아밀로이드성 단백질 단량체가 이미 동종의 단백질로 만들어진 섬유상 구조와 공존할 때, 아밀로이드의 형성이 더욱 촉진되는 현상을 의미한다. 응집핵이 존재할 때의 아밀로이드 형성 정도는 응집핵이 존재하지 않을 때와 비교했을 때 아밀로이드의 형성 속도가 훨씬 빠르며, 만들어지는 최종 산물인 아밀로이드의 양에서도 큰 차이를 나타낸다. 상기 아밀로이드 응집핵은 β-2-마이크로글로불린의 아밀로이드 응집핵일 수 있지만, 아밀로이드를 형성할 수 있는 단백질이라면 제한 없이 사용될 수 있다.
본 발명의 고분자 지지체로서, 폴리스티렌 레진, PEG-g-PS(polyethylene glycol-g-polystyrene) 레진, TentaGelTM 레진, PEGATM 레진, CLEARTM 레진 등 PEG 사슬을 가진 레진, 에폭시 레진, 페놀 레진, 페녹시 레진, 멜라민 레진, 폴리에스테르 레진, 셀룰로오스 레진, 아가로스 레진, 키토산 레진, PMMA 레진 및 실리카 비드 등의 고체상 지지체가 사용될 수 있고, 바람직하게는 폴리스티렌 수지가 사용될 수 있다.
전술한 본 발명의 또 다른 목적은 ⅰ) 카르복시기가 도입된 고분자 수지를 N-하이드록시숙신이미드, 글루타르알데히드 및 에폭시로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나와 반응시켜 활성화된 고분자 지지체 수지를 제조하는 단계; 그리고 ⅱ) 상기 활성화된 고분자 지지체 수지와 아밀로이드 응집핵을 반응시켜 상기 고분자 수지의 표면에 상기 아밀로이드 응집핵을 도입하는 단계를 포함하는, 생체물질 응집용 응집핵이 결합된 고분자 지지체 제조 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.
본 발명의 생체물질 응집용 응집핵이 결합된 고분자 지지체 제조 방법에 사용되는 고분자 수지는 폴리스티렌 레진, PEG-g-PS 레진, TentaGelTM 레진, PEGATM 레진, CLEARTM 레진 등 PEG 사슬을 가진 레진, 에폭시 레진, 페놀 레진, 페녹시 레진, 멜라민 레진, 폴리에스테르 레진, 셀룰로오스 레진, 아가로스 레진, 키토산 레진, PMMA 레진 및 실리카 비드 등의 고체상 지지체가 사용될 수 있고, 바람직하게는 폴리스티렌 수지가 사용될 수 있다.
상기 카르복시기가 도입된 고분자 수지는 본 명세서의 실시예 2에 기재된 바와 같이 종래의 방법으로 제조될 수 있다.
본 발명의 생체물질 응집용 응집핵이 결합된 고분자 지짖체 제조 방법의 i)단계의 용매는 디클로로메탄(dichloromethane) 또는 디메틸포름아미드(dimethylformamide)인 이 바람직하다. 또한 상기 i)단계의 촉매로서 4-디메틸-아미노피리딘(4-dimethyl-aminopyridine)이 사용될 수 있다.
또한 상기 i)단계의 반응 온도는 0℃ 내지 50℃이고, 반응 시간은 2시간 내지 48시간인 것이 바람직하다.
상기 ii)단계의 생체물질 응집용 응집핵은 아밀로이드 응집핵일 수 있고, 상기 아밀로이드 응집핵은 β-2-마이크로글로불린의 아밀로이드 응집핵일 수 있다. 또한 상기 아밀로이드 응집핵의 크기는 1 nm 내지 10 μm인 것이 바람직하다.
전술한 본 발명의 또 다른 목적은 β-2-마이크로글로불린의 아밀로이드 응집핵이 결합된 고분자 지지체를 β-2-마이크로글로불린이 함유된 유체와 접촉시키는 단계를 포함하는, β-2-마이크로글로불린 제거 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.
β-2-마이크로글로불린이 생체 내에서 쉽게 아밀로이드를 형성하는 것과 달리, 시험관 내에서는 산성의 조건에서만 아밀로이드가 만들어지며 중성의 조건에서 아밀로이드가 만들어지기 위해서는 섬유화를 촉진시키는 다양한 요소들을 첨가해야 가능하다고 알려져 있다. 그 중 하나로 아밀로이드의 형성을 촉진시키는 효과로써 단백질 응집핵 효과가 있다. 상기 β-2-마이크로글로불린의 아밀로이드 응집핵이 고정된 폴리스티렌 지지체를 컬럼형식으로 활용함으로써 유체 흐름에 따른 β-2-마이크로글로불린의 아밀로이드 형성 가속화 현상을 이용하여 β-2-마이크로글로불린 제거의 효율성을 증진시킬 수 있다.
즉, β-2-마이크로글로불린을 β-2-마이크로글로불린의 아밀로이드 응집핵에 결합시켜 안정적인 아밀로이드 형성을 유도함으로써, 체내의 β-2-마이크로글로불린을 제거할 수 있고, 상기 지지체를 이용하여 혈액 투석과정에서 혈액 투석기와 함께 보조 컬럼으로 사용하여 β-2-마이크로글로불린을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한 상기 β-2-마이크로글로불린의 아밀로이드 응집핵의 크기는 1 nm 내지 10 μm가 바람직하다.
본 발명의 β-2-마이크로글로불린 제거 방법에 사용되는 고분자 지지체로서는 폴리스티렌 레진, PEG-g-PS 레진, TentaGelTM 레진, PEGATM 레진, CLEARTM 레진 등 PEG 사슬을 가진 레진, 에폭시 레진, 페놀 레진, 페녹시 레진, 멜라민 레진, 폴리에스테르 레진, 셀룰로오스 레진, 아가로스 레진, 키토산 레진, PMMA 레진 및 실리카 비드 등의 고체상 지지체가 사용될 수 있고, 바람직하게는 폴리스티렌 수지가 사용될 수 있다.
고정화한 항체에 단백질을 반응시키기 전에 다른 단백질이 흡착되는 것을 막기 위하여 소혈청알부민(bovine calf serum, fetal bovine serum 등을 포함한 bovine serum albumin), 말 혈청, 사람 혈청, 탈지유(skim milk) 등의 차단 용액(blocking solution)으로 처리를 한다. 또한 PEG나 키토산 등의 물질이 그라프팅 된 표면을 사용하는 것으로 다른 단백질이 흡착되는 것을 막는 효과를 가져올 수 있다.
상기 β-2-마이크로글로불린이 함유된 유체와 본 발명의 고분자 지지체를 접촉시킬 때, pH의 급격한 변화를 막기 위하여 인산염 완충용액(Phosphate Buffer Solution)을 추가로 첨가하는 것이 바람직하다. 이 때, pH는 6.0 내지 8.0으로 유지하는 것이 바람직하다. 이로써 인체 내의 조건과 비슷한 환경을 유지할 수 있다.
본 발명의 아밀로이드 응집핵이 결합된 고분자 지지체를 이용하여 제거하고 자 하는 단백질만을 선택적으로 제거할 수 있게 한다.
특히, β-2-마이크로글로불린을 혈액으로부터 선택적으로 제거하여 신부전증 환자의 혈액투석과정에서 β-2-마이크로글로불린이 비정상적으로 체내에 축적되는 것을 막을 수 있다. 이로써 투석관련 유전분증을 예방 및 치료할 수 있다.
이하, 다음의 실시예 또는 도면을 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 다음의 실시예 또는 도면에 대한 설명은 본 발명의 구체적인 실시 태양을 특정하여 설명하고자 하는 것일 뿐이며, 본 발명의 권리 범위를 이들에 기재된 내용으로 한정하거나 제한해석하고자 의도하는 것은 아니다.
실시예 1. 응집핵으로 사용될 β-2-마이크로글로불린의 아밀로이드 응집핵 제조
정제된 β-2-마이크로글로불린 단량체를 1 mg/ml의 농도로 pH 2.5인 0.15 M의 염화나트륨이 포함되어 있는 20 mM 염화인산염 완충용액에 넣어 37℃에서 2주 이상 유지하여 아밀로이드 생성 반응을 진행시켰다. 아밀로이드원섬유(amyloid fibril)의 형성 여부는 단백질의 아밀로이드 형성 정도를 측정하는데 널리 쓰이는 형광 염료인 티오플라빈-T(Thioflavin-T)를 이용하여 확인하였다(도 1). 충분히 성숙한 아밀로이드가 만들어진 것을 확인한 후, 이를 음파 파쇄(sonication) 방법을 이용하여 작은 조각으로 부슨 뒤 여과처리 하여 길이 10 nm 정도의 아밀로이드 응집핵(amyloid seed)을 제작하였다(도 2).
실시예 2. 고분자 지지체 제조
고분자 지지체로서 고체상 합성 및 지지체 물질로 많이 사용되고 있는 폴리스티렌 수지를 개질한 HiCore 레진(㈜비드테크)을 사용하였다. 먼저, HiCore 비드의 아민 관능기에 무수숙신산(succinic anhydride)를 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone) 용매 하에 상온에서 24시간 반응시켜 카르복실기를 도입하였다. 여기에 N,N'-디이소프로필-카르보디이미드(N,N'-diisopropyl-carbodiimide)를 이용하여 4-디메틸-아미노피리딘(4-dimethyl-aminopyridine) 촉매 하에 N-하이드록시숙신이미드(N-hydroxysuccinimide)를 도입시켰다. 용매로는 디클로로메탄(dichloromethane)과 디메틸포름아미드(dimethylformamide)를 사용하였고, 온도는 반응 초기에는 얼음 중탕(ice bath)을 이용하여 0 ℃를 유지하였다가 1시간 후 상온으로 꺼내어 18시간 동안 반응시켰다. N-하이드록시숙신이미드 에스테르(N-hydroxysuccinimide ester) 형태로 활성화시킨 뒤, 음파 파쇄에 의해 얻어진 β-2-마이크로글로불린의 응집핵에 존재하는 아민과의 축합 반응을 통하여 화학적으로 결합된 리간드 함유 고분자 지지체를 제조하였다(도 3 참조).
실시예 3. 응집핵과 결합한 고분자 지지체를 사용하여 용액 내의 β-2-마이크로글로불린 제거
실시예 2의 응집핵이 고정화된 고분자 비드(0.4 mmol NH2/g bead)를 1% BSA(bovine serum albumin) 용액에 1시간 동안 실내 온도에서 반응시킴으로써 고분 자 지지체 표면의 비특이적 단백질 흡착을 최소화하도록 전처리 과정을 거쳤다. 이렇게 BSA 처리된 비드를 1 mg/ml의 β-2-마이크로글로불린이 들어있는 20 mM 염화인산염 완충용액(pH 7.5) 200 ml에 가하였다. 이 상태로 37℃ 교반 배양기에서 반응시키면서 시간에 따라 응집핵과 결합되는 β-2-마이크로글로불린의 양을 측정하였다. 그 결과, 시간에 따라 응집핵이 고정화된 고분자 비드에 β-2-마이크로글로불린이 선택적으로 결합하는 양상을 정성 및 정량 분석을 통해 확인하였다. pH 6.5와 pH 7.0의 환경에서도 고분자 지지체에 β-2-마이크로글로불린이 잘 결합하는 것을 확인하였다.
1) 형광을 이용한 정성분석
FITC(fluorescein isothiocyanate)로 형광표지 한 β-2-마이크로글로불린 단량체와 단백질 응집핵이 고정화된 비드를 20 mM 인산염 완충용액(pH 7.4) 내에서 37℃에서 3일 동안 반응시킨 후, 비드에 붙은 β-2-마이크로글로불린을 공초점 현미경을 이용하여 확인하였다(도 4).
도 4의 왼쪽 사진은 응집핵이 도입되지 않은 비드를 72 시간 동안 형광이 도입된 β-2-마이크로글로불린 단량체와 반응시킨 후의 공초점 현미경 사진이고, 도 4의 가운데 사진은 응집핵이 도입된 비드를 24 시간 동안 형광이 도입된 β-2-마이크로글로불린 단량체와 반응시킨 후의 공초점 현미경 사진이며, 도 4의 오른쪽 사진은 응집핵이 도입된 비드를 72 시간 동안 형광이 도입된 β-2-마이크로글로불린 단량체와 반응시킨 후의 공초점 현미경 사진이다.
응집핵이 도입되지 않은 대조군은 3일간의 반응에도 불구하고, 고분자 지지체가 방출하는 약한 자가형광과 약간의 흡착으로 인해 미세한 형광을 띄는 반면, 응집핵이 도입된 비드의 경우는 24시간 동안 반응시킨 후에도 매우 선명한 형광을 나타냄으로써 β-2-마이크로글로불린이 선택적으로 결합함을 확인하였다.
2) 정량 분석 결과
정량분석을 위해 단백질 응집핵이 붙어있는 비드를 β-2-마이크로글로불린이 들어있는 pH 7.4 조건의 20 mM 인산염 완충용액에 넣어 37℃에서 교반기로 반응시킨 후, 시간에 따라 용액에 남아있는 β-2-마이크로글로불린 단량체의 농도를 브레드포드 어세이 방법으로 분석하였다. 그 결과 도 5에 나타난 바와 같이 시간에 따라 용액 속에 남은 β-2-마이크로글로불린이 점차 감소하는 것으로 볼 때, 응집핵 고정화 비드가 β-2-마이크로글로불린을 제거할 수 있는 능력이 있음을 확인하였다. 또한 이를 토대로 각 구간대 별로 제거 속도를 계산하여 막대그래프로 나타내었다. 그 결과 시간이 지남에 따라 점차 제거 속도가 증가하는 것을 관찰하였다. 이는 아밀로이드형성의 응집핵 효과가 고정화 지지체 상태에서도 그대로 나타나고 있음을 의미한다.
도 1은 티오플라빈-T를 이용한 β-2-마이크로글로불린 아밀로이드 형성을 나타내는 그래프이다.
도 2는 음파 파쇄 방법으로 제조된 본 발명의 아밀로이드 응집핵에 대한 전자현미경 사진이다.
도 3은 본 발명에 따라 카르복시기가 도입된 고분자 지지체 수지에 β-2-마이크로글로불린 응집핵을 접합시키는 방법에 대한 하나의 실시예이다.
도 4는 본 발명의 단백질 응집핵이 고정된 비드의 β-2-마이크로글로불린 결합을 형광으로 확인한 사진이다.
도 5는 단백질 응집핵 비드의 시간에 따른 β-2-마이크로글로불린 제거 효과를 나타낸다.

Claims (21)

  1. 생체물질 응집용 응집핵이 결합된 고분자 지지체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 응집핵이 아밀로이드 응집핵인 것임을 특징으로 하는 고분자 지지체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 아밀로이드 응집핵이 β-2-마이크로글로불린의 아밀로이드 응집핵인 것임을 특징으로 하는 고분자 지지체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 응집핵의 크기가 1 nm 내지 10 μm인 것임을 특징으로 하는 고분자 지지체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 고분자가 폴리스티렌 레진, PEG-g-PS 레진, TentaGelTM 레진, PEGATM 레진, CLEARTM 레진, 에폭시 레진, 페놀 레진, 페녹시 레진, 멜라민 레진, 폴리에스테르 레진, 셀룰로오스 레진, 아가로스 레진, 키토산 레진 및 PMMA 레진으로 이루어진 군에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 고분자 지지체.
  6. ⅰ) 카르복시기가 도입된 고분자 수지를 N-하이드록시숙신이미드, 글루타르 알데히드 및 에폭시로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나와 반응시켜 활성화된 고분자 지지체 수지를 제조하는 단계; 그리고
    ⅱ) 상기 활성화된 고분자 지지체 수지와 생체물질 응집용 응집핵을 반응시켜 상기 고분자 수지의 표면에 상기 아밀로이드 응집핵을 도입하는 단계를 포함하는, 생체물질 응집용 응집핵이 결합된 고분자 지지체 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 고분자 수지가 폴리스티렌 레진, PEG-g-PS 레진, TentaGelTM 레진, PEGATM 레진, CLEARTM 레진, 에폭시 레진, 페놀 레진, 페녹시 레진, 멜라민 레진, 폴리에스테르 레진, 셀룰로오스 레진, 아가로스 레진, 키토산 레진 및 PMMA 레진으로 이루어진 군에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 생체물질 응집용 응집핵이 결합된 고분자 지지체 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 i)단계의 용매가 디클로로메탄(dichloromethane) 또는 디메틸포름아미드(dimethylformamide)인 것임을 특징으로 하는 생체물질 응집용 응집핵이 결합된 고분자 지지체 제조 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 i)단계의 촉매가 4-디메틸-아미노피리딘(4-dimethyl-aminopyridine)인 것임을 특징으로 하는 생체물질 응집용 응집핵이 결합된 고분자 지지체 제조 방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 i)단계의 반응 온도가 0℃ 내지 50℃인 것임을 특징으로 하는 생체물질 응집용 응집핵이 결합된 고분자 지지체 제조 방법.
  11. 제6항에 있어서, 상기 i)단계의 반응 시간이 2시간 내지 48시간인 것임을 특징으로 하는 생체물질 응집용 응집핵이 결합된 고분자 지지체 제조 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 ii)단계의 생체물질 응집용 응집핵이 아밀로이드 응집핵인 것임을 특징으로 하는 생체물질 응집용 응집핵이 결합된 고분자 지지체 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 ii)단계의 아밀로이드 응집핵이 β-2-마이크로글로불린의 아밀로이드 응집핵인 것임을 특징으로 하는 생체물질 응집용 응집핵이 결합된 고분자 지지체 제조 방법.
  14. 제6항에 있어서, 상기 ii)단계의 아밀로이드 응집핵의 크기가 1 nm 내지 10 μm인 것임을 특징으로 하는 생체물질 응집용 응집핵이 결합된 고분자 지지체 제조 방법.
  15. β-2-마이크로글로불린의 아밀로이드 응집핵이 결합된 고분자 지지체를 β- 2-마이크로글로불린이 함유된 유체와 접촉시키는 단계를 포함하는, β-2-마이크로글로불린 제거 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 β-2-마이크로글로불린의 아밀로이드 응집핵의 크기가 1 nm 내지 10 μm인 것임을 특징으로 하는 β-2-마이크로글로불린 제거 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 β-2-마이크로글로불린의 아밀로이드 응집핵이 결합된 고분자 지지체가 소혈청알부민(bovine serum albumin), 말 혈청, 사람 혈청, 탈지유(skim milk)로 이루어진 군에서 선택되는 것으로 처리된 것임을 특징으로 하는 β-2-마이크로글로불린 제거 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 고분자가 폴리스티렌 레진, PEG-g-PS 레진, TentaGelTM 레진, PEGATM 레진, CLEARTM 레진, 에폭시 레진, 페놀 레진, 페녹시 레진, 멜라민 레진, 폴리에스테르 레진, 셀룰로오스 레진, 아가로스 레진, 키토산 레진 및 PMMA 레진으로 이루어진 군에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 β-2-마이크로글로불린 제거 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 β-2-마이크로글로불린이 함유된 유체가 인산염 완충용액(Phosphate Buffer Solution)을 추가로 포함하는 것임을 특징으로 하는 β-2- 마이크로글로불린 제거 방법.
  20. 제15항에 있어서, pH가 6.0 내지 8.0으로 유지되는 것임을 특징으로 하는 β-2-마이크로글로불린 제거 방법.
  21. 제15항에 있어서, 상기 유체가 포유류의 혈액인 것임을 특징으로 하는 β-2-마이크로글로불린 제거 방법.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0642905B2 (ja) * 1986-06-13 1994-06-08 東レ株式会社 血液透析膜
JPH0753177B2 (ja) * 1988-01-12 1995-06-07 宇部興産株式会社 β2―ミクログロブリンの吸着除去方法
JPH0947645A (ja) * 1995-08-08 1997-02-18 Asahi Chem Ind Co Ltd 中空糸分離膜及び血液浄化器
DE69632476T3 (de) * 1995-11-15 2014-05-22 Edwards Lifesciences Corp. Behandlung von dilatierte kardiomyopathie durch entfernung von autoantikoerpern
JP3733658B2 (ja) * 1995-12-28 2006-01-11 東レ株式会社 β2ミクログロブリン除去、検出または測定用材料及びそれを用いた体液浄化カラム
AU6174098A (en) * 1997-02-19 1998-09-09 President And Fellows Of Harvard College Abeta deposition inhibitor screen using synthetic amyloid
IL152116A0 (en) * 2000-04-05 2003-05-29 Vi Technologies Inc Prion-binding ligands and methods of using same
US20060030027A1 (en) * 2004-08-04 2006-02-09 Aspira Biosystems, Inc. Capture and removal of biomolecules from body fluids using partial molecular imprints
SG144809A1 (en) * 2007-01-11 2008-08-28 Millipore U K Ltd Benzimidazole compounds and their use as chromatographic ligands

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