KR20140098285A - Kit for ananlyzing biomolecules and method for analyzing biomolecules using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a kit for analyzing biomolecules and a method for analyzing the biomolecules using the same. The kit for analyzing biomolecules comprises magnetic nanoparticles including a first binding means specifically binding to a target biomolecule and metallic oxide nanoparticles including a second binding means specifically binding to the target biomolecule. The method for analyzing the biomolecule comprises a process of measuring concentration of the biomolecule using the kit and an inductively coupled plasma mass spectrometer. According to the method, limitations in detecting biomolecules including a prostate specific antigen can be greatly improved.

Description

생체 분자 분석 키트 및 이를 이용한 생체 분자 분석 방법{Kit for ananlyzing biomolecules and method for analyzing biomolecules using the same}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a biomolecule analyzing kit, and more particularly, to a biomolecule analyzing kit and method for analyzing biomolecules using the same.

본 발명은 생체 분자 분석 키트 및 분석 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 항생제 또는 암세포 등과 같은 생체 분자를 정밀하게 분석하기 위한 분석 키트 및 이를 이용한 생체 분자 분석 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an assay kit for accurately analyzing biomolecules such as antibiotics or cancer cells, and a biomolecule analyzing method using the kit.

항생제 또는 암세포 등과 같은 생체 분자를 신속하고 정확하게 분석하는 것은 사회 전반의 의료 및 보건 측면에서 매우 중요하다. 항생제는 인간과 가축의 치료에 널리 사용되고 있으나, 적용 분야에 따라 부작용 및 위험성이 상존하므로 항생제 잔류물의 주의 깊은 모니터링이 필요하다.Rapid and accurate analysis of biomolecules such as antibiotics or cancer cells is very important in the medical and health aspects of society as a whole. Although antibiotics are widely used for the treatment of humans and livestock, careful monitoring of antibiotic residues is required because of the adverse effects and risks associated with the application.

또한, 암을 진단 또는 치료하기 위해서는 암의 원인이 되거나 암으로 과다 유발되는 인자를 선택적으로 구별할 수 있어야 한다. 기존의 암 진단 마커가 이러한 원리로 사용되고 있다. 예를 들어, 전립선암 마커인 전립선 특이 항원(prostate-specific antigen, PSA)은 전립선의 세포에서 합성되는 단백질로서, 전립선 이외의 조직에서는 거의 발현되지 않아 전립선암의 선별에 이용되는 유용한 종양 표지자이다. PSA는 건강한 인간의 혈청에 매우 낮은 수치로 존재하나, 전립선암 또는 다른 전립선 질환이 존재하는 경우 PSA 수치가 증가한다. 따라서, 혈청 PSA의 검출은 초기 단계의 전립선암의 진단 및 치료의 추적조사에 유용하게 사용될 수 있다.In addition, in order to diagnose or treat cancer, it is necessary to be able to selectively discriminate factors that cause cancer or that are caused by cancer. Conventional cancer diagnosis markers are used as such a principle. For example, prostate-specific antigen (PSA), a prostate-specific antigen (PSA), is a protein synthesized in the cells of the prostate gland and rarely expressed in tissues other than the prostate, and thus a useful tumor marker for screening for prostate cancer. PSA is present in very low levels in healthy human serum, but increases PSA levels in the presence of prostate cancer or other prostate diseases. Therefore, the detection of serum PSA can be useful in the follow-up of the diagnosis and treatment of prostate cancer at an early stage.

그러나, 전립선염, 전립선 비대증 및 전립선 경색 등과 같은 양성 병변들뿐만 아니라, 사정, 전립선 마사지 및 세침생검을 포함한 전립선의 조작에 의해서도 PSA 수치가 증가될 수 있으므로, PSA 수치 테스트에 의한 전립선암 진단의 정확도를 높이는 것은 어려운 문제이다. 또한, PSA는 인간 혈액에서 유리형 또는 복합형 PSA와 같은 다양한 형태로 존재한다. 혈청에서 PSA는 대부분 α1-항키모트립신과 결합된 복합체를 형성하는데, 전립선암에서는 복합형 PSA의 분획이 더욱 높아지고, 유리형 PSA가 낮아진다는 사실이 밝혀졌다. 따라서, PSA의 총량에 대한 유리형 PSA의 비율을 결정하는 것이 진단 정확도를 향상시키기 위해 필요하다.However, since PSA levels may be increased by manipulation of the prostate, including ejaculation, prostate massaging, and metastasis, as well as benign lesions such as prostatitis, enlarged prostate and prostate infarction, the accuracy of prostate cancer diagnosis Is a difficult problem. PSA is also present in various forms, such as free or complex PSA in human blood. In serum, PSA mostly forms a complex bound with α 1 - antichymotrypsin. In prostate cancer, the fraction of complex PSA is higher and the free PSA is lowered. Therefore, it is necessary to determine the ratio of free PSA to the total amount of PSA to improve diagnostic accuracy.

PSA에 관한 통상적인 검출법은 ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay), SPR 바이오센서, 전기화학적 검출기 등을 이용한 방법으로서, 이들은 1.0 pg/mL 내지 0.1 μg/mL 범위의 검출 한계를 가지며, 약 10 μL 부피의 샘플을 사용한다. 최근에, 혈청 샘플에서 0.10 pg/mL의 검출 한계를 갖는 민감하면서도 특이적인 전기화학적 면역센서가 제안되었다(K. Chuah, L. M. H. Lai, I. Y. Goon, S. G. Parker, R. Amal, J. J. Gooding, Chem . Commun ., 2012, 48, 3503-3505). 이러한 검출 한계는 암 진단을 위한 현재의 PSA 수치보다는 낮지만, 이 방법은 정량화 한계를 보이는 낮은 재현성으로 인해 그 유용성이 제한되는 문제가 있다.Conventional detection methods for PSA include enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), SPR biosensor, electrochemical detector, etc., which have a detection limit ranging from 1.0 pg / mL to 0.1 μg / mL, Lt; / RTI > Recently, a sensitive, while specific immune electrochemical sensor in serum samples with a detection limit of 0.10 pg / mL have been proposed (K. Chuah, LMH Lai, IY Goon, SG Parker, R. Amal, JJ Gooding, Chem. Commun ., 2012, 48, 3503-3505). Although this detection limit is lower than the current PSA level for cancer diagnosis, this method has the problem that its usefulness is limited due to the low reproducibility of quantification limits.

따라서, 우수한 진단 정확도 및 신뢰도를 위해 높은 감도를 갖는 생체 분자의 검출 방법이 여전히 요구되고 있다.Therefore, a method for detecting biomolecules with high sensitivity is still required for excellent diagnostic accuracy and reliability.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 생체 분자를 높은 검출 감도로 분석할 수 있는 분석 키트 및 이를 이용한 분석 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an assay kit capable of analyzing biomolecules with high detection sensitivity and an assay method using the same.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면은 생체 분자 분석 키트를 제공한다. 상기 분석 키트는 표적 생체 분자와 특이적으로 결합하는 제1 결합 수단을 포함하는 자성 나노입자; 및 표적 생체 분자와 특이적으로 결합하는 제2 결합 수단을 포함하는 분광분석용 나노입자를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a biomolecule assay kit. Said assay kit comprising magnetic nanoparticles comprising first binding means that specifically bind to a target biomolecule; And second binding means that specifically binds to the target biomolecule.

상기 제1 결합 수단 및 상기 제2 결합 수단은 상기 표적 생체 분자를 항원으로 인식하는 항체일 수 있으며, 상기 항체는 단일클론 항체일 수 있다.The first binding means and the second binding means may be antibodies recognizing the target biomolecule as an antigen, and the antibody may be a monoclonal antibody.

상기 자성 나노입자는 자성 물질을 함유하는 코어 및 상기 코어를 코팅하는 금속 산화물 쉘을 포함할 수 있으며, 상기 제1 결합 수단은 상기 금속 산화물 쉘 상에 위치할 수 있다.The magnetic nanoparticles may include a core containing a magnetic material and a metal oxide shell coating the core, and the first coupling means may be located on the metal oxide shell.

상기 자성 물질은 철, 코발트, 니켈 및 이들의 산화물 중에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있으며, 상기 금속 산화물 쉘은 실리카로 이루어질 수 있다.The magnetic material may be at least one selected from iron, cobalt, nickel, and oxides thereof, and the metal oxide shell may be made of silica.

한편, 상기 분광분석용 나노입자는 금속 또는 제1 금속 산화물을 함유하는 코어 및 상기 코어를 코팅하는 제2 금속 산화물 쉘을 포함할 수 있으며, 상기 제2 결합 수단은 상기 제2 금속 산화물 쉘 상에 위치할 수 있다.On the other hand, the spectroscopic analysis nanoparticle may include a core containing a metal or a first metal oxide and a second metal oxide shell coating the core, and the second coupling means may be formed on the second metal oxide shell Can be located.

예를 들어, 상기 금속 또는 상기 제1 금속 산화물의 금속은 타이타늄, 알루미늄, 구리, 망간, 셀레늄, 아연, 안티몬, 카드뮴, 비소, 붕소, 나트륨, 칼슘, 크롬, 납, 리튬, 마그네슘, 수은, 이트륨, 몰리브덴, 비스무트, 금, 백금, 은, 스트론튬, 주석, 우라늄 및 란타노이드 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 상기 제2 금속 산화물 쉘은 실리카로 이루어질 수 있다.For example, the metal or metal of the first metal oxide may be selected from the group consisting of titanium, aluminum, copper, manganese, selenium, zinc, antimony, cadmium, arsenic, boron, sodium, calcium, chromium, lead, lithium, magnesium, , Molybdenum, bismuth, gold, platinum, silver, strontium, tin, uranium and lanthanoid, and the second metal oxide shell may be made of silica.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 다른 측면은 생체 분자 분석 방법을 제공한다. 상기 분석 방법은 표적 생체 분자와 특이적으로 결합하는 제1 결합 수단을 포함하는 자성 나노입자를 준비하는 단계; 표적 생체 분자와 특이적으로 결합하는 제2 결합 수단을 포함하는 분광분석용 나노입자를 준비하는 단계; 상기 자성 나노입자 및 상기 분광분석용 나노입자를 표적 생체 분자와 접촉시켜 상기 표적 생체 분자에 상기 자성 나노입자 및 상기 분광분석용 나노입자가 결합된 복합체를 형성하는 단계; 상기 복합체에 외부 자력을 가하여 상기 복합체를 포집하는 단계; 및 상기 포집된 복합체에 포함된 상기 분광분석용 나노입자를 분광분석기로 분석하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for analyzing biomolecules. The method comprising: preparing a magnetic nanoparticle comprising a first binding means that specifically binds to a target biomolecule; Preparing a nanoparticle for spectroscopic analysis comprising second binding means that specifically binds to a target biomolecule; Contacting the magnetic nanoparticles and the spectroscopic analysis nanoparticles with a target biomolecule to form a complex in which the magnetic nanoparticles and the spectroscopic analysis nanoparticles are bound to the target biomolecule; Collecting the composite by applying an external magnetic force to the composite; And analyzing the spectroscopic analysis nanoparticles contained in the captured composite by a spectroscopic analyzer.

또한, 상기 자성 나노입자를 상기 표적 생체 분자와 접촉시키기 전에, 상기 자성 나노입자에 외부 자력을 가하여 상기 자성 나노입자를 포집하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include the step of collecting the magnetic nanoparticles by applying an external magnetic force to the magnetic nanoparticles before the magnetic nanoparticles are brought into contact with the target biomolecule.

또한, 상기 분광분석용 나노입자를 분광분석기로 분석하는 단계는, 상기 포집된 복합체에서 상기 자성 나노입자를 분리하고, 상기 분리된 자성 나노입자를 외부 자력을 가하여 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step of analyzing the spectroscopic analysis nanoparticles with the spectroscopic analyzer may further include separating the magnetic nanoparticles from the collected complex and removing the separated magnetic nanoparticles by applying external magnetic force .

상기 분광분석기는 유도결합 플라즈마 질량분석기 또는 흑연로 원자흡수 분광분석기일 수 있다.The spectrometer may be an inductively coupled plasma mass spectrometer or a graphite furnace atomic absorption spectrometer.

본 발명에 따르면, 종래의 분석 기법에 비해 항생제 및 암 바이오마커 등을 비롯한 생체 분자의 검출 한계를 현저히 향상시킬 수 있으며, 우수한 진단 정확도 및 신뢰도를 제공할 수 있다.According to the present invention, the detection limit of biomolecules including antibiotics, cancer biomarkers and the like can be remarkably improved, and excellent diagnostic accuracy and reliability can be provided as compared with the conventional analysis technique.

다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 분자 분석 키트(100)의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 분자 분석 키트(100)와 표적 생체 분자(300)와의 결합 관계를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 분자 분석 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 아민-기능화된 나노입자들의 TEM 이미지들이다
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 항체 고정된 나노입자들의 형광 이미지들이다.
도 6은 표면 개질된 TiO2 나노입자 상의 다양한 기능기들에 대한 FT-IR 스펙트럼이다.
도 7은 나노입자 태깅 및 유도결합 플라즈마 질량분석기(ICP-MS)를 이용하여 전립선 특이 항원(PSA)을 측정하기 위해 설계된 실험 과정의 일 예를 나타낸 개략도이다.
도 8a는 ICP-MS를 이용하여 측정된 TiO2 나노입자의 시간 분해 프로파일을 나타낸 것이며, 도 8b는 TiO2 나노입자 수에 대한 신호 세기를 나타낸 것이다.
도 9는 ICP-MS를 이용하여 측정된 49Ti 신호 세기를 스파이킹된 PSA 농도에 대해 플로팅하여 얻어진 검량선이다.
도 10은 ICP-MS를 이용하여 측정된 49Ti 신호 세기를 스파이킹된 살리노마이신 농도에 대해 플로팅하여 얻어진 검량선이다.1 is a schematic view showing a configuration of a biomolecule analysis kit 100 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a coupling relationship between a biomolecule analysis kit 100 and a target biomolecule 300 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart schematically illustrating a biomolecule analysis method according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is TEM images of amine-functionalized nanoparticles prepared according to one embodiment of the present invention
Figures 5A and 5B are fluorescence images of antibody-immobilized nanoparticles prepared according to one embodiment of the present invention.
Figure 6 is an FT-IR spectrum for various functional groups on surface modified TiO 2 nanoparticles.
Figure 7 is a schematic diagram illustrating an example of an experimental procedure designed to measure prostate specific antigen (PSA) using nanoparticle tagging and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS).
FIG. 8A shows the time-resolved profile of TiO 2 nanoparticles measured using ICP-MS, and FIG. 8B shows the signal intensity with respect to the number of TiO 2 nanoparticles.
Figure 9 is a calibration curve obtained by plotting the 49 Ti signal intensity measured using ICP-MS against the spiked PSA concentration.
10 is a calibration curve obtained by plotting the 49 Ti signal intensity measured using ICP-MS plotted against the spiked salinomycin concentration.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms and includes all equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.

본 명세서에서 사용된 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다", "함유하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, "제1" 또는 "제2" 등의 용어는 구성요소들에 어떠한 한정을 가하려는 것이 아니라, 구성요소들을 구별하기 위해 사용되는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. It is also to be understood that the terms " comprises, "" comprising," or "having ", when used in this specification, specify the presence of stated features, integers, But should not be construed to preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof. Also, it is to be understood that the terms such as "first" or "second" and the like are used to distinguish the components rather than to limit the components.

도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장 또는 생략된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.In the drawings, the thicknesses of the layers and regions may be exaggerated or omitted for the sake of clarity. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 분자 분석 키트(100)의 구성을 나타낸 개략도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 분자 분석 키트(100)와 표적 생체 분자(300)와의 결합 관계를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing a configuration of a biomolecule analysis kit 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view showing a coupling relationship between a biomolecule analysis kit 100 and a target biomolecule 300 according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 생체 분자 분석 키트(100)는 표적 생체 분자(300)와 특이적으로 결합하는 제1 결합 수단(111)을 포함하는 자성 나노입자(110), 및 표적 생체 분자(300)와 특이적으로 결합하는 제2 결합 수단(121)을 포함하는 분광분석용 나노입자(120)를 포함한다. 한편, 도 1 및 2에 도시된 바와는 달리, 자성 나노입자(110) 및 분광분석용 나노입자(120)에는 제1 결합 수단(111) 및 제2 결합 수단(121)이 각각 복수 개로 포함될 수 있다.1 and 2, the biomolecule analysis kit 100 according to the present embodiment includes magnetic nanoparticles 110 (see FIG. 1) including a first binding means 111 that specifically binds to a target biomolecule 300, And a second binding means 121 that specifically binds to the target biomolecule 300. The spectroscopic analysis nanoparticle 120 may include a first binding unit 121 and a second binding unit 121, 1 and 2, a plurality of the first coupling means 111 and the second coupling means 121 may be included in the magnetic nanoparticles 110 and the nanoparticles 120 for spectroscopic analysis, respectively. have.

생체 분자는 생체 내에서 배출되거나 분리되는 물질로서, 생체에서 생성되는 물질뿐만 아니라, 생체에 투입되어 일정 시간 잔류하는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 생체 분자는 항생제, 핵산, 호르몬, 효소, 세포, 종양, 암세포, 세균, 바이러스 및 이들의 분비물 등을 포함할 수 있다. 항생제의 예로는 살리노마이신, 엔로플록사신, 시프로플록사신, 페니실린, 세팔로스포린, 카바페넴, 암피실린, 세팔로스포린, 네오마이신, 겐타마이신, 이세파마이신, 시소마이신, 에리트로마이신, 클래리스로마이신, 반코마이신, 타이코플라닌, 린코마이신, 술파티아졸, 테트라사이클린, 옥시테트라사이클린, 설파메라진 등을 들 수 있으며, 세포 분비물의 예로는 전립선 세포에서 합성되는 단백질인 전립선 특이 항원 등을 들 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.A biomolecule is a substance that is released or separated in vivo, and may include not only a substance generated in a living body, but also a substance that is put into a living body and remains for a certain time. For example, biomolecules can include antibiotics, nucleic acids, hormones, enzymes, cells, tumors, cancer cells, bacteria, viruses and their secretions, and the like. Examples of antibiotics include salinomycin, enlofloxacin, ciprofloxacin, penicillin, cephalosporin, carbapenem, ampicillin, cephalosporin, neomycin, gentamicin, isepamycin, sisomycin, erythromycin, , Vancomycin, tycoplanin, lincomycin, sulfadiazole, tetracycline, oxytetracycline, sulfamerazine, and examples of cell secretion include prostate specific antigen which is a protein synthesized in prostate cells . However, the present invention is not limited thereto.

상기 표적 생체 분자(300)는 적어도 그 일부가 자성 나노입자(110)에 포함된 제1 결합 수단(111) 및 분광분석용 나노입자(120)에 포함된 제2 결합(121) 수단과 특이적으로 결합할 수 있다. 여기서, 특이적으로 결합한다는 의미는 제1 결합 수단(111) 및 제2 결합 수단(121)이 적어도 분석 키트(100)의 필수 요소로 포함된 물질들 중에서는 표적 생체 분자(300)와 선택적으로 결합한다는 의미로 이해되어야 한다. 예를 들어, 표적 생체 분자(300)가 특정 항원으로 인식되는 부위를 포함하는 경우, 제1 결합 수단(111) 및 제2 결합 수단(121)은 표적 생체 분자(300)를 항원으로 인식하는 항체를 포함할 수 있으며, 항원-항체 반응에 의해 자성 나노입자(110)-표적 생체 분자(300)-분광분석용 나노입자(120)의 복합체를 형성할 수 있다. 이때, 항체는 단일클론 항체 또는 단일클론 항체일 수 있으나, 분석 민감도 측면에서 단일클론 항체를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 표적 생체 분자(300)는 살리노마이신(salinomycin) 또는 전립선 특이 항원(PSA)일 수 있으며, 제1 결합 수단(111) 및 제2 결합 수단(121)은 단일클론 IgG(immunoglobulin G) 항체일 수 있다.The target biomolecule 300 includes at least a part of the first binding means 111 included in the magnetic nanoparticles 110 and the second binding means 121 included in the spectroscopic analysis nanoparticles 120, Lt; / RTI > Here, the specific binding means that the first binding means 111 and the second binding means 121 can selectively bind to the target biomolecule 300 among the substances included as essential elements of the assay kit 100 It should be understood that it means joining. For example, when the target biomolecule 300 includes a site recognized as a specific antigen, the first binding means 111 and the second binding means 121 may comprise an antibody that recognizes the target biomolecule 300 as an antigen And a complex of the magnetic nanoparticles 110 - the target biomolecule 300 - the spectroscopic analysis nanoparticles 120 can be formed by an antigen-antibody reaction. At this time, the antibody may be a monoclonal antibody or a monoclonal antibody, but it may be preferable to use a monoclonal antibody in terms of analytical sensitivity. In an exemplary embodiment, the target biomolecule 300 may be a salinomycin or prostate specific antigen (PSA), and the first binding means 111 and the second binding means 121 may be a single clone IgG immunoglobulin G) antibody.

상기 자성 나노입자(110)는 자성 물질을 포함하는 수 내지 수십 나노미터 직경의 입자상 구조체로서, 외부 자력에 의해 유동하는 성질을 갖는 물질을 의미한다. 자성 나노입자(110)는 바람직하게는 30 nm 이하의 직경을 가질 수 있으며, 자성 물질은 철, 코발트, 니켈 및 이들의 산화물 중에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다.The magnetic nanoparticle 110 is a particulate structure having a diameter of several to several tens of nanometers including a magnetic material and has a property of flowing by an external magnetic force. The magnetic nanoparticles 110 may preferably have a diameter of 30 nm or less, and the magnetic material may be at least one selected from iron, cobalt, nickel, and oxides thereof.

바람직한 예로서, 자성 나노입자(110)는 자성 물질을 함유하는 코어(112) 및 상기 코어(112)를 코팅하는 금속 산화물 쉘(113)을 포함할 수 있다. 즉, 자성 나노입자(110)는 코어-쉘 구조를 가질 수 있으며, 이 경우 금속 산화물 쉘(113)에 의해 자성 물질을 함유하는 코어(112)가 외부의 화학적 환경으로부터 보호될 수 있고, 수용액 분산성이 개선될 수 있다. 상기 금속 산화물 쉘(113)은 실리카로 이루어질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.As a preferred example, the magnetic nanoparticles 110 may include a core 112 containing a magnetic material and a metal oxide shell 113 coating the core 112. That is, the magnetic nanoparticles 110 may have a core-shell structure. In this case, the core 112 containing the magnetic substance by the metal oxide shell 113 can be protected from the external chemical environment, Acidity can be improved. The metal oxide shell 113 may be made of silica, but is not limited thereto.

자성 나노입자(110)가 코어-쉘 구조를 갖는 경우, 제1 결합 수단(111)은 금속 산화물 쉘(113) 상에 위치할 수 있다. 또한, 필요에 따라 금속 산화물 쉘(113)의 표면은 공지된 방법을 통해 아민기 또는 카복실기 등의 적절한 기능기로 개질될 수 있다. 이러한 기능기는 제1 결합 수단(111)과 화학적 결합을 형성하여 금속 산화물 쉘(113)에 제1 결합 수단(111)을 견고하게 고정시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 고정화 효율을 향상시키기 위해 1-에틸-3-(3-다이메틸아미노프로필)카보다이이미드(EDC) 또는 다이사이클로헥실카보다이이마이드(DCC) 등을 포함하는 물질을 제로 길이 가교제(zero length cross linker)로 사용할 수 있다.When the magnetic nanoparticles 110 have a core-shell structure, the first binding means 111 can be located on the metal oxide shell 113. [ Further, if necessary, the surface of the metal oxide shell 113 can be modified by a known method to an appropriate functional group such as an amine group or a carboxyl group. These functional groups may form a chemical bond with the first coupling means 111 to securely fasten the first coupling means 111 to the metal oxide shell 113. In order to improve the immobilization efficiency, a material including 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) or dicyclohexylcarbodiimide (DCC) cross linker.

상기 분광분석용 나노입자(120)는 금속 또는 금속 산화물을 포함하는 입자상 구조체로서, 분광분석기에 의해 실질적인 분석 대상으로 사용되는 물질을 의미한다. 상기 분광분석기는 예를 들어, 유도결합 플라즈마 질량분석기(inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS) 또는 흑연로 원자흡수 분광분석기(graphite furnace atomic absorption spectrometry, GFAAS)일 수 있으며, 상기 분광분석용 나노입자(120)는 이러한 분석 기기에 의해 그 존부 및 존재량이 확인될 수 있다.The spectroscopic analysis nanoparticle 120 is a particulate structure including a metal or a metal oxide, and means a substance used as a substance to be substantially analyzed by a spectroscopic analyzer. The spectroscopic analyzer may be, for example, an inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) or a graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS) (120) can be identified by the presence of such analyzer.

이때, 분광분석용 나노입자(120)의 크기는 자성 나노입자(110)와 유사한 크기를 갖는 것이 바람직하다. 분광분석용 나노입자(120)의 크기가 자성 나노입자(110)의 크기보다 과도하게 큰 경우, 각 분광분석용 나노입자(120)당 다수의 표적 생체 분자가 결합될 수 있고 분광분석기에서 불완전한 해리 및 분무화가 일어날 수 있어 분석시 감도가 감소할 수 있기 때문이다. 또한, 자성 나노입자(110)-표적 생체 분자(300)-분광분석용 나노입자(120)의 복합체에 외부 자력을 가하였을 때 상기 복합체를 끌어당기는 자력이 약해져서 세척 및 포집 과정에서 샘플의 손실을 야기할 수 있다.At this time, it is preferable that the size of the spectroscopic analysis nanoparticles 120 has a size similar to that of the magnetic nanoparticles 110. When the size of the nanoparticles 120 for spectroscopic analysis is excessively larger than the size of the magnetic nanoparticles 110, a plurality of target biomolecules per spectroscopic analysis nanoparticle 120 can be bonded and an incomplete dissociation ≪ / RTI > and atomization may occur and sensitivity may be reduced during the analysis. Further, when an external magnetic force is applied to the composite of the magnetic nanoparticles 110 - the target biomolecule 300 - the nanoparticles 120 for spectroscopic analysis, the magnetic force pulling the composite is weakened, You can.

바람직한 예로서, 분광분석용 나노입자(120)는 금속 또는 제1 금속 산화물을 함유하는 코어(122) 및 상기 코어를 코팅하는 제2 금속 산화물 쉘(123)을 포함할 수 있다. 즉, 분광분석용 나노입자(120)는 코어-쉘 구조를 가질 수 있으며, 이 경우 제2 금속 산화물 쉘(123)에 의해 상기 금속 또는 제1 금속 산화물을 함유하는 코어(122)가 외부의 화학적 환경으로부터 보호될 수 있다. 상기 금속 또는 상기 제1 금속 산화물의 금속으로는 원소 주기율표상의 모든 금속 원소가 사용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 상기 금속 원소는 타이타늄, 알루미늄, 구리, 망간, 셀레늄, 아연, 안티몬, 카드뮴, 비소, 붕소, 나트륨, 칼슘, 크롬, 납, 리튬, 마그네슘, 수은, 이트륨, 몰리브덴, 비스무트, 금, 백금, 은, 스트론튬, 주석, 우라늄 및 란타노이드 중에서 선택될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 분광학적 검출이 가능한 다양한 금속 원소가 사용될 수 있고, 각 금속이 보유하는 고유한 동위원소 질량이 검출에 활용될 수 있다. 한편, 상기 제2 금속 산화물 쉘(123)은 실리카로 이루어질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.As a preferred example, the spectroscopic nanoparticles 120 may include a core 122 containing a metal or a first metal oxide and a second metal oxide shell 123 coating the core. That is, the spectroscopic nanoparticles 120 may have a core-shell structure, in which case the core 122 containing the metal or first metal oxide by the second metal oxide shell 123 may be chemically Can be protected from the environment. As the metal or metal of the first metal oxide, any metal element on the periodic table of the elements may be used. In an exemplary embodiment, the metal element is selected from the group consisting of titanium, aluminum, copper, manganese, selenium, zinc, antimony, cadmium, arsenic, boron, sodium, calcium, chromium, lead, lithium, magnesium, mercury, yttrium, molybdenum, Gold, platinum, silver, strontium, tin, uranium and lanthanoids. However, it is not limited thereto, and various metal elements capable of spectroscopic detection can be used, and the unique isotope mass possessed by each metal can be utilized for detection. Meanwhile, the second metal oxide shell 123 may be made of silica, but is not limited thereto.

분광분석용 나노입자(120)가 코어-쉘 구조를 갖는 경우, 상기 제2 결합 수단(121)은 제2 금속 산화물 쉘(123) 상에 위치할 수 있다. 또한, 필요에 따라 제2 금속 산화물 쉘(123)의 표면은 공지된 방법을 통해 아민기 또는 카복실기 등의 적절한 기능기로 개질될 수 있다. 이러한 기능기는 제1 결합 수단(111)과 화학적 결합을 형성하여 금속 산화물 쉘(123)에 제1 결합 수단(121)을 견고하게 고정하는 역할을 할 수 있다. 또한, 고정화 효율을 향상시키기 위해 1-에틸-3-(3-다이메틸아미노프로필)카보다이이미드(EDC) 또는 다이사이클로헥실카보다이이마이드(DCC) 등을 포함하는 물질을 제로 길이 가교제로 사용할 수 있다.
When the spectroscopic nanoparticles 120 have a core-shell structure, the second coupling means 121 may be located on the second metal oxide shell 123. Further, if necessary, the surface of the second metal oxide shell 123 may be modified by a known method to an appropriate functional group such as an amine group or a carboxyl group. These functional groups may form a chemical bond with the first coupling means 111 and may serve to securely fasten the first coupling means 121 to the metal oxide shell 123. In order to improve the immobilization efficiency, a material including 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) or dicyclohexylcarbodiimide (DCC) can be used as a zero- have.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 분자 분석 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.FIG. 3 is a flowchart schematically illustrating a biomolecule analysis method according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 표적 생체 분자와 특이적으로 결합하는 제1 결합 수단을 포함하는 자성 나노입자 및 표적 생체 분자와 특이적으로 결합하는 제2 결합 수단을 포함하는 분광분석용 나노입자를 각각 준비한다(S10, S20). 여기서, 표적 생체분자, 제1 결합 수단을 포함하는 자성 나노입자, 및 제2 결합 수단을 포함하는 분광분석용 나노입자는 도 1 및 2를 참조하며 설명한 바와 같다. 즉, 본 실시예에서 설명하는 생체 분자 분석 방법은 상술한 분석 키트를 사용하여 표적 생체 분자를 분석하는 과정을 포함한다.3, spectroscopic analysis nanoparticles each including magnetic nanoparticles including first binding means that specifically bind to target biomolecules and second binding means that specifically bind to target biomolecules are prepared (S10, S20). Here, the target biomolecules, the magnetic nanoparticles including the first binding means, and the nanoparticles for spectroscopic analysis including the second binding means are described with reference to FIGS. 1 and 2. That is, the biomolecule analysis method described in this embodiment includes a process of analyzing a target biomolecule using the above-described assay kit.

상기 준비된 자성 나노입자 및 분광분석용 나노입자를 표적 생체 분자와 접촉시켜 상기 표적 생체 분자에 상기 자성 나노입자 및 상기 분광분석용 나노입자가 결합된 복합체를 형성한다(S30). 즉, 자성 나노입자 및 분광분석용 나노입자는 각각 제1 결합 수단 및 제2 결합 수단에 의해 표적 생체 분자와 특이적으로 결합할 수 있다. 예를 들어, 표적 생체 분자가 살리노마이신 또는 전립선 특이 항원 등과 같이 항원으로 인식되는 부위를 포함하고, 제1 결합 수단 및 제2 결합 수단이 표적 생체 분자에 대한 항체로서 작용하는 경우, 항원-항체 반응을 통해 표적 생체 분자에 자성 나노입자 및 분광분석용 나노입자가 결합된 복합체를 형성할 수 있다.The prepared magnetic nanoparticles and the spectroscopic analysis nanoparticles are brought into contact with the target biomolecule to form a composite in which the magnetic nanoparticles and the spectroscopic analysis nanoparticles are bound to the target biomolecule (S30). That is, the magnetic nanoparticles and the nanoparticles for spectroscopic analysis can be specifically bound to the target biomolecules by the first binding means and the second binding means, respectively. For example, if the target biomolecule contains a site recognized as an antigen, such as salinomycin or prostate specific antigen, and where the first and second binding means act as an antibody to the target biomolecule, the antigen- Through the reaction, it is possible to form a complex in which magnetic nanoparticles and nanoparticles for spectroscopic analysis are bound to a target biomolecule.

한편, 자성 나노입자를 표적 생체 분자와 접촉시키기 전에, 자성 나노입자에 외부 자력을 가하여 자성 나노입자를 포집하는 단계를 더 수행할 수도 있다. 이에 의하면, 자성 나노입자의 준비 과정에서 포함될 수 있는 다른 불순물로부터 자성 나노입자만을 선택적으로 분리할 수 있다.Meanwhile, before the magnetic nanoparticles are brought into contact with the target biomolecule, an external magnetic force may be applied to the magnetic nanoparticles to collect the magnetic nanoparticles. According to this, only the magnetic nanoparticles can be selectively separated from other impurities that may be included in the preparation of the magnetic nanoparticles.

다음, 자성 나노입자 및 분광분석용 나노입자가 결합된 복합체에 외부 자력을 가하여 상기 복합체를 포집한다(S40). 예를 들어, 영구 자석 또는 전자석 등과 같은 자기장 발생 장치를 상기 복합체에 인접시키는 경우, 상기 복합체에 포함된 자성 나노입자에 자력이 가해질 수 있으므로 상기 복합체를 다른 물질로부터 선별하여 포집할 수 있다. 따라서, 외부 자력을 가하여 상기 복합체를 용이하게 수집하여 농축할 수 있으며, 불순물의 간섭을 최소화함으로써 표적 생체 분자에 대한 측정 민감도를 향상시킬 수 있다.Next, an external magnetic force is applied to the composite in which the magnetic nanoparticles and the nanoparticles for spectroscopic analysis are combined to collect the complex (S40). For example, when a magnetic field generator such as a permanent magnet or an electromagnet is placed adjacent to the composite, magnetic force may be applied to the magnetic nanoparticles included in the composite, so that the complex can be selectively collected from other materials. Accordingly, it is possible to easily collect and concentrate the complex by applying an external magnetic force, and by minimizing the interference of impurities, the measurement sensitivity to the target biomolecule can be improved.

포집된 복합체에 포함된 분광분석용 나노입자를 분광분석기로 분석한다(S50). 상기 분광분석기는 유도결합 플라즈마 질량분석기 또는 흑연로 원자흡수 분광분석기일 수 있다. 다만, 다중 검출(multiplex detection)을 위해서는 유도결합 플라즈마 질량분석기를 사용하는 것이 바람직하다. 유도결합 플라즈마 질량분석기에서 분광분석용 나노입자는 아르곤 플라즈마에 의해 이온화되며, 생성된 이온들은 질량분석기에서 분리되고 정량화된다. 분석기로부터 측정된 신호는 생체 분자의 농도에 비례하므로, 이를 통해 분광분석용 나노입자와 결합된 표적 생체 분자의 농도를 측정할 수 있다.The spectroscopic analysis nanoparticles contained in the collected complex are analyzed by a spectroscopic analyzer (S50). The spectrometer may be an inductively coupled plasma mass spectrometer or a graphite furnace atomic absorption spectrometer. However, it is preferable to use an inductively coupled plasma mass spectrometer for multiplex detection. In an inductively coupled plasma mass spectrometer, the spectroscopic nanoparticles are ionized by argon plasma, and the generated ions are separated and quantified in a mass spectrometer. The signal measured from the analyzer is proportional to the concentration of the biomolecule, so that the concentration of the target biomolecule bound to the spectroscopic nanoparticle can be measured.

또한, 상기 분광분석용 나노입자를 분광분석기로 분석하는 단계는 상기 복합체에서 상기 자성 나노입자를 분리하고, 상기 분리된 자성 나노입자를 외부 자력을 가하여 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 자성 나노입자의 분리는 질산 등과 같은 산 용액을 이용하여 수행할 수 있으며, 이 경우 분광분석용 나노입자를 이용한 측정 민감도를 더욱 향상시킬 수 있다.
The analyzing of the spectroscopic analysis nanoparticles by the spectroscopic analyzer may further include separating the magnetic nanoparticles from the complex and removing the separated magnetic nanoparticles by applying external magnetic force. For example, the separation of magnetic nanoparticles can be performed using an acid solution such as nitric acid or the like. In this case, the sensitivity of measurement using the nanoparticles for spectroscopic analysis can be further improved.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실험예를 제시한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred examples for the understanding of the present invention will be described. It should be understood, however, that the following examples are intended to aid in the understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

<제조예 1: 자성 나노입자의 제조>&Lt; Preparation Example 1: Production of magnetic nanoparticles >

FeCl3·6H2O와 FeCl2·4H2O의 알칼리 공침(alkaline co-precipitation)법을 이용하여 초상자성 Fe3O4 나노입자를 제조하였다. FeCl2·4H2O (0.5g)과 FeCl3·6H2O (1.35g)의 용액을 25mL의 탈이온수가 담긴 둥근 바닥 플라스크에서 불활성 조건 하에서 자석 교반기로 혼합하였다. 상기 용액을 80℃로 가열한 후, 상기 용액에 수산화암모늄(28~30%, Sigma-Aldrich Chem. Co., USA)을 첨가하고 나서 20분 동안 추가로 가열하였다. 실리카 코팅을 위해, 80mL의 무수 에탄올과 20mL의 탈이온수를 둥근 바닥 플라스크에 넣고, 100mg의 Fe3O4 나노입자를 첨가하였다. 수산화암모늄을 사용하여 pH를 9로 조절한 후에, 200μL의 테트라에틸 오쏘실리케이트(TEOS; 99.999%, Sigma-Aldrich Chem. Co., USA)를 불활성 조건 하에서 첨가하였다. 이에 따라, Fe3O4 코어-SiO2 쉘 구조의 나노입자(Fe3O4@SiO2 NP)를 수득하였다.
Superparamagnetic Fe 3 O 4 nanoparticles were prepared by alkaline co-precipitation of FeCl 3 .6H 2 O and FeCl 2 .4H 2 O. A solution of FeCl 2 .4H 2 O (0.5 g) and FeCl 3 .6H 2 O (1.35 g) was mixed in a magnetic stirrer under inert conditions in a round bottom flask containing 25 mL of deionized water. After heating the solution to 80 DEG C, ammonium hydroxide (28-30%, Sigma-Aldrich Chem. Co., USA) was added to the solution, followed by further heating for 20 minutes. For the silica coating, 80 mL of anhydrous ethanol and 20 mL of deionized water were placed in a round bottom flask and 100 mg of Fe 3 O 4 nanoparticles were added. After adjusting the pH to 9 using ammonium hydroxide, 200 μL of tetraethylorthosilicate (TEOS; 99.999%, Sigma-Aldrich Chem. Co., USA) was added under inert conditions. Thus, nanoparticles of Fe 3 O 4 core-SiO 2 shell structure (Fe 3 O 4 @SiO 2 NP) were obtained.

<제조예 2: 분광분석용 나노입자의 제조>&Lt; Preparation Example 2: Production of nanoparticles for spectroscopic analysis >

에탄올에 녹인 타이타늄 이소프로폭사이드(TTIP, 97%, Sigma-Aldrich Chem. Co., USA)와 수산화암모늄(28~30%, Sigma-Aldrich Chem. Co., USA)을 사용하여 졸-겔법에 의해 TiO2 나노입자를 제조하였다. 9mL의 에탄올 용매에 녹인 6mL의 TTIP를 2.7mL의 수산화암모늄에 첨가하면서 2,000rpm으로 교반하며 반응시켰다. 용매를 증발시킨 후 분말형 TiO2 나노입자를 얻었다. 실리카 코팅을 위해, 0. 48 ㎖ 수산화암모늄의 첨가 후에, 에탄올 (50 ㎖), 물 (20 ㎖) 및 TEOS (0.8 ㎖)의 혼합물을 점적 첨가하였다. 이에 따라, TiO2 코어-SiO2 쉘 구조의 나노입자(TiO2@SiO2 NP)를 수득하였다.
Gel method using titanium isopropoxide (TTIP, 97%, Sigma-Aldrich Chem. Co., USA) dissolved in ethanol and ammonium hydroxide (28-30%, Sigma-Aldrich Chem. To prepare TiO 2 nanoparticles. 6 mL of TTIP dissolved in 9 mL of ethanol was added to 2.7 mL of ammonium hydroxide while stirring at 2,000 rpm. The solvent was evaporated to obtain powdered TiO 2 nanoparticles. For the silica coating, a mixture of ethanol (50 mL), water (20 mL) and TEOS (0.8 mL) was added dropwise after addition of 0.48 mL ammonium hydroxide. Thus, nanoparticles of TiO 2 core-SiO 2 shell structure (TiO 2 @SiO 2 NP) were obtained.

<제조예 3: 나노입자들 상에 항체 고정>&Lt; Preparation Example 3: Antibody immobilization on nanoparticles >

전립선 특이 항원(PSA)의 항체로서 단일클론 IgG를 제조예 1에서 제조된 자성 나노입자 및 제조예 2에서 제조된 분광분석용 나노입자에 각각 고정시켰다. 이를 위해, 상기 나노입자들의 표면을 3-아미노프로필트라이에톡시실란(APTES; 99%, Sigma-Aldrich Chem. Co., USA), N,N-다이메틸포름아마이드(DMF; 무수 99.8%, Sigma-Aldrich Chem. Co., USA), 및 톨루엔(무수 99.8%, Sigma-Aldrich Chem. Co., USA)을 사용하여 아민기로 기능화하였다. 각각의 나노입자들을 톨루엔으로 세척한 후에 12mL의 DMF 및 8mL의 톨루엔에 현탁시켰다. 그 다음, APTES를 니들 시린지(needle syringe)를 이용하여 천천히 첨가하여 아민기로 기능화된 나노입자들을 제조하였다. 아민-기능화된 나노입자들을 톨루엔으로 세척한 후에, 인산완충식염수(phosphate-buffered saline, PBS) 완충액(x10, Sigma-Aldrich)에 녹인 IgG(인간 혈장으로부터 수득, >95%, Abcam, UK) 20μL를 첨가하여 항체를 고정하였다. IgG 항체는 아마이드 결합을 통해 각각의 나노입자에 고정되었으며, 이러한 결합의 형성은 흡착과 비교하여 안정성을 향상시키고, 샘플 처리 과정 동안 샘플의 손실을 최소화하였다. 고정화 효율은 1-에틸-3-(3-다이메틸아미노프로필)카보다이이미드(EDC)와 N-하이드록시석신이미드(NHS)의 2:1 혼합물을 카복실기의 활성화를 위한 제로 길이 가교제로 사용하여 증가시켰다. 그 다음, IgG가 고정된 나노입자들을 원심분리하고 PBS 용액으로 세척하였다.
Monoclonal IgG as an antibody to prostate specific antigen (PSA) was immobilized on the magnetic nanoparticles prepared in Preparation Example 1 and the spectroscopic analysis nanoparticles prepared in Preparation Example 2, respectively. To this end, the surface of the nanoparticles was treated with 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES; 99%, Sigma-Aldrich Chem. Co., USA), N, N-dimethylformamide -Aldrich Chem. Co., USA) and toluene (anhydrous 99.8%, Sigma-Aldrich Chem. Co., USA). Each nanoparticle was washed with toluene and then suspended in 12 mL of DMF and 8 mL of toluene. The APTES was then slowly added using a needle syringe to produce functionalized nanoparticles with amine groups. After the amine-functionalized nanoparticles were washed with toluene, 20 μL of IgG (obtained from human plasma,> 95%, Abcam, UK) dissolved in phosphate-buffered saline (PBS) buffer (x10, Sigma-Aldrich) Was added to fix the antibody. The IgG antibody was immobilized to each nanoparticle via an amide bond and the formation of this bond improved stability compared to adsorption and minimized sample loss during sample processing. The immobilization efficiency was determined by measuring a 2: 1 mixture of 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS) as a zero-length cross- &Lt; / RTI &gt; The IgG-immobilized nanoparticles were then centrifuged and washed with PBS solution.

<분석예 1: 아민-기능화된 나노입자들의 크기 및 모양 측정>&Lt; Analysis Example 1: Measurement of size and shape of amine-functionalized nanoparticles >

제조된 나노입자들의 크기 및 모양을 투과전자현미경(transmission electron microscope. TEM)(JEM1010, JEOL, Japan)으로 확인하였다.The size and shape of the prepared nanoparticles were confirmed by transmission electron microscope (TEM) (JEM1010, JEOL, Japan).

도 4는 제조예 3에서 제조된 아민-기능화된 나노입자들의 TEM 이미지들이다. 구체적으로, (a)는 아민-기능화된 Fe3O4 코어-SiO2 쉘 나노입자의 TEM 이미지이고, (b)는 아민 기능화된 TiO2 코어-SiO2 쉘 나노입자의 TEM 이미지이다. Fe3O4 나노입자 코어 및 TiO2 나노입자 코어 크기는 각각 10.1nm 및 11.2nm로 유사하였다. 그러나, 반응 제어의 어려움 때문에 TiO2 나노입자의 실리카 쉘(5.9nm)은 Fe3O4 나노입자의 실리카 쉘(2.8nm)보다 두꺼웠다. Fe3O4 코어-SiO2 쉘 나노입자 및 TiO2 코어-SiO2 쉘 나노입자에 대한 아민-기능화된 나노입자의 최종 크기는 각각 14.3nm 및 19.8nm이었다. Fe3O4 나노입자는 통상적으로 30nm보다 작은 직경을 나타내어 초상자성 특성을 가질 정도로 충분히 작았으며, TiO2 나노입자도 이와 유사한 크기를 가졌다.
Fig. 4 shows TEM images of the amine-functionalized nanoparticles prepared in Preparation Example 3. Fig. Specifically, (a) is an amine-functionalized Fe 3 O 4 core-SiO 2 (B) is a TEM image of amine-functionalized TiO 2 core-SiO 2 shell nanoparticles. The Fe 3 O 4 nanoparticle core and TiO 2 nanoparticle core sizes were similar at 10.1 nm and 11.2 nm, respectively. However, due to difficulties in controlling the reaction, the silica shell (5.9 nm) of the TiO 2 nanoparticles was thicker than the silica shell (2.8 nm) of the Fe 3 O 4 nanoparticles. Fe 3 O 4 core-SiO 2 The final sizes of amine-functionalized nanoparticles for shell nanoparticles and TiO 2 core-SiO 2 shell nanoparticles were 14.3 nm and 19.8 nm, respectively. The Fe 3 O 4 nanoparticles were typically small enough to have a superparamagnetic property with diameters less than 30 nm, and TiO 2 nanoparticles were similar in size.

<분석예 2: 항체 고정된 나노입자들의 형광 측정><Analysis Example 2: Fluorescence measurement of antibody-immobilized nanoparticles>

제조된 각 나노입자들에 존재하는 항체는 FITC(fluorescein isothiocyanate)로 태그된 이차 항체의 비특이적 결합을 통해 실험실에서 제작한 레이저 유도 형광 현미경(laser induced fluorescence microscope, LIFM)을 사용하여 확인하였다.The antibodies present in each nanoparticle were identified using a laser induced fluorescence microscope (LIFM) manufactured by the laboratory through nonspecific binding of a secondary antibody tagged with FITC (fluorescein isothiocyanate).

도 5a 및 5b는 제조예 3에서 제조된 항체 고정된 나노입자들의 형광 이미지들이다. 도 5a는 항체 고정된 Fe3O4 코어-SiO2 쉘 나노입자에 대해 얻어진 형광 이미지이며, 도 5b는 항체 고정된 TiO2 코어-SiO2 쉘 나노입자에 대해 얻어진 형광 이미지이다. 도 5a 및 5b를 참조하면, 레이저를 조사하지 않은 경우(각 도면의 왼쪽 이미지) 형광이 관찰되지 않았으나, 473nm DPSS 레이저(50mW, BL473T-050, SLOC)를 조사한 경우 태그된 항체로부터 521nm 파장의 강한 형광이 관찰되었다(각 도면의 오른쪽 이미지).
5A and 5B are fluorescence images of the antibody-immobilized nanoparticles prepared in Preparation Example 3. FIG. FIG. 5A shows the results of immunoblot analysis of antibody-immobilized Fe 3 O 4 core-SiO 2 The fluorescence image acquired for a shell nanoparticles, Figure 5b is an antibody fixed core TiO 2 -SiO 2 This is a fluorescent image obtained for shell nanoparticles. 5A and 5B, fluorescence was not observed when the laser was not irradiated (left image in each drawing), but when the 473 nm DPSS laser (50 mW, BL473T-050, SLOC) was irradiated, Fluorescence was observed (right image of each drawing).

<분석예 3: 표면 개질된 TiO2 나노입자 상의 기능기 확인><Analysis Example 3: The surface-modified TiO 2 Identification of functional groups on nanoparticles>

푸리에 변환 적외선 분광기(FT-IR; Spectrun100, PerkinElmer Co.)를 사용하여 표면 개질된 TiO2 나노입자 상의 다양한 기능기들을 확인하였다.Various functional groups on the surface-modified TiO 2 nanoparticles were confirmed using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR; Spectrun 100, PerkinElmer Co.).

도 6은 표면 개질된 TiO2 나노입자 상의 다양한 기능기들에 대한 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 것이다. 처음에, TiO2 나노입자 코어의 스펙트럼은 1634 cm-1 및 1428 cm-1에서 강한 피크를 나타내었다. TiO2 나노입자 코어를 실리카로 코팅한 경우에는 889 cm-1에서 강한 피크가 나타났으며, 이는 TiO2 나노입자 코어 상에 실리카층이 존재함을 보여주는 Si-OH 결합의 선형 진동의 특성 피크에 해당한다. 아민-기능화된 나노입자의 경우에는 이러한 특성 피크들은 사라졌으며, 아킬기의 sp3 C-H 신축 진동에 해당하는 새로운 피크가 2952 cm-1에서 나타났다. 미량의 일차 아민기(-NH2) 또한 1610 cm-1 및 1550 cm-1 사이의 지문 영역(fingerprint region)에서 관찰되었다. 항체를 고정시킨 경우 이러한 피크들은 사라졌으며, 항체의 작은 특성 피크들이 1645 cm-1에서 -NHCO-(아마이드)기에 관해 나타났다.
Figure 6 shows FT-IR spectra for various functional groups on surface modified TiO 2 nanoparticles. Initially, the spectrum of the TiO 2 nanoparticle core showed strong peaks at 1634 cm -1 and 1428 cm -1 . When TiO 2 nanoparticle cores were coated with silica, strong peaks were observed at 889 cm -1 , indicating a characteristic peak of the linear vibration of the Si-OH bond showing the presence of a silica layer on the TiO 2 nanoparticle core . In the case of amine-functionalized nanoparticles, these characteristic peaks disappeared and a new peak at 2952 cm -1 corresponding to the sp 3 CH stretching vibration of the achyki appeared. Trace primary amine groups (-NH 2 ) were also observed in the fingerprint region between 1610 cm -1 and 1550 cm -1 . When the antibody was immobilized, these peaks disappeared and small characteristic peaks of the antibody appeared at 1645 cm -1 on the -NHCO- (amide) group.

<분석예 4: 전립선 특이 항원(PSA) 측정>&Lt; Analysis Example 4: Prostate specific antigen (PSA) measurement >

도 7은 제조예 3에서 제조된 나노입자들 및 유도결합 플라즈마 질량분석기(ICP-MS)를 이용하여 전립선 특이 항원(PSA)을 측정하기 위해 설계된 실험 과정의 일 예를 나타낸 개략도이다.FIG. 7 is a schematic view showing an example of an experimental procedure designed to measure prostate-specific antigen (PSA) using the nanoparticles prepared in Preparation Example 3 and ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry).

도 7에 나타내 바와 같이, 단일클론 IgG 항체가 고정된 자성 나노입자 및 TiO2 나노입자를 준비한 다음, 자성 나노입자는 샘플에서 표적 PSA를 추출하기 위해 사용하였으며, TiO2 나노입자는 입자 태깅(particle tagging)을 위해 사용하였다. 즉, 본 실험에서 두 종류의 나노입자는 서로 구별되어 사용되는데, 자성 나노입자의 사용은 샘플 농축에 의해 감도를 향상시키고 영구자석의 도움으로 세척을 위한 편의를 제공하는 장점이 있다. 상기 자성 나노입자에 항체를 고정시킨 후에, PBS 용액에 용해된 1% 소혈청 알부민(bovine serum albumin, BSA, Sigma-Aldrich)을 첨가하여 미반응 아민기를 억제하였다. 그 다음, 두 가지 다른 나노입자들을 항원-항체 반응을 통해 PSA(abcam Inc., USA)와 결합시켜 샌드위치형 복합체를 형성하였다. ICP-MS 분석시 배경 감소(background reduction)를 위해, 복합체를 초음파 처리하고 탈이온수로 세척하였다. 정량화를 위해, 상기 자성 나노입자를 0.33 M 질산을 사용하여 TiO2 나노입자로부터 분리하고 영구자석을 사용하여 제거하였다. 태그된 TiO2 나노입자로부터의 49Ti 신호를 플로우 인젝터(flow injector)를 구비한 ICP-MS(Rheodyne, Analytical Injector 9725, USA)를 사용하여 측정하였으며, 이는 PSA의 농도에 비례하였다.As shown in FIG. 7, magnetic nanoparticles immobilized with monoclonal IgG antibody and TiO 2 nanoparticles were prepared. The magnetic nanoparticles were then used to extract the target PSA from the sample. The TiO 2 nanoparticles were subjected to particle tagging tagging. That is, in this experiment, the two types of nanoparticles are used separately. The use of the magnetic nanoparticles improves the sensitivity by the concentration of the sample and provides convenience for cleaning with the help of the permanent magnet. After immobilizing the antibody on the magnetic nanoparticles, 1% bovine serum albumin (BSA, Sigma-Aldrich) dissolved in PBS solution was added to inhibit unreacted amine groups. The two different nanoparticles were then combined with PSA (abcam Inc., USA) via an antigen-antibody reaction to form a sandwich-like complex. For background reduction in ICP-MS analysis, the complexes were sonicated and washed with deionized water. For quantification, the magnetic nanoparticles were separated from the TiO 2 nanoparticles using 0.33 M nitric acid and removed using permanent magnets. The 49 Ti signal from the tagged TiO 2 nanoparticles was measured using an ICP-MS (Rheodyne, Analytical Injector 9725, USA) equipped with a flow injector, which was proportional to the concentration of PSA.

ICPICP -- MSMS 를 사용하여 use with 태그된Tagged TiOTiO 22 나노입자의 Of nanoparticles 검출 detection

PSA에 적용하기 전에, 질산에 녹인 항체 고정 TiO2 NPs를 ICP-MS에 주입하였다. 48Ti는 PBS 용액 내의 48Ca+, 31P17O+, 14N17O2 +, 36Ar12C+, 13C35Cl+, 32S16O+, 96Zr++ 이온들에 의해 상당히 간섭되기 때문에, 정량화를 위해 49Ti 신호를 사용하는 경우 모든 나노입자들을 0.33M HNO3에 녹였다. 또한, PBS 버퍼로부터의 31P18O+의 스펙트럼 간섭에 기인한 일정 수준의 배경 간섭(background interference)의 문제도 있으므로 배경 공제(background subtraction)를 수행하였다. 도 8a에 나타낸 바와 같이, 플로우 인젝션(flow injection)에 대한 시간-분해 피크의 모양은 작은 테일링(tailing)을 보이며 편향되었다. 피크들을 적분한 경우, 도 8b에 도시된 바와 같이, 검량선(calibration curve)은 0.9987의 선형 회귀 계수(linear regression coefficient)를 나타내었으며, 검량선으로부터 결정된 검출 가능한 최소 입자수는 5.7 × 105이었다. TiO2 입자수는 TEM 이미지에서 얻은 입자 크기 및 4.2 g/mL의 밀도로부터 추정하였다.Before application to PSA, antibody-immobilized TiO 2 NPs dissolved in nitric acid were injected into ICP-MS. 48 Ti is significantly reduced by 48 Ca + , 31 P 17 O + , 14 N 17 O 2 + , 36 Ar 12 C + , 13 C 35 Cl + , 32 S 16 O + , and 96 Zr ++ ions in PBS solution Because of the interference, all nanoparticles were dissolved in 0.33 M HNO 3 when the 49 Ti signal was used for quantification. In addition, background subtraction was performed because there was a certain level of background interference due to the spectral interference of 31 P 18 O + from the PBS buffer. As shown in Fig. 8A, the shape of the time-resolved peak for flow injection was deflected with a small tailing. In the case of integrating the peaks, as shown in FIG. 8B, the calibration curve showed a linear regression coefficient of 0.9987, and the minimum detectable particle number determined from the calibration curve was 5.7 × 10 5 . The number of TiO 2 particles was estimated from the particle size obtained from the TEM image and the density of 4.2 g / mL.

ICPICP -- MSMS 를 사용하여 얻은 Obtained using 4949 TiTi 신호를 갖는  Having a signal 스파이킹된Spiked PSAPSA (( spikedspiked PSAPSA )의 검량선 분석) Calibration curve analysis

설계된 실험 과정을 인간 혈액의 혈청 샘플에 적용하였다. 혈청 샘플은 시그마-알드리치(Sigma-Aldrich) 사로부터 구입하였으며, 단백질과 지방을 제거하기 위해 처리하였다. 펨토몰(femtomole)의 범위에서 공지량의 PSA를 PBS 버퍼에 섞은 경우(spiking), 4회 반복 측정에 대해 2.5 fg/mL ~ 87 ng/mL PSA의 농도에서 15%의 상대 표준 편차를 갖는 0.928의 선형 회귀 계수가 검량선으로부터 얻어졌다. 이때, 항체 고정된 자성 나노입자는 표적 PSA에 대해 과량으로 사용하였으며, 그렇지 않으면 선형 동적 영역(linear dynamic region)이 짧아졌다. 혈청 매트릭스에서 실증하기 위해, 도 9에 도시된 바와 같이 PSA를 87 fg/mL 내지 3.5 ng/mL의 농도 범위에서 스파이킹하였다.The designed experimental procedure was applied to serum samples of human blood. Serum samples were purchased from Sigma-Aldrich and processed to remove proteins and fats. A known PSA in the femtomole range was spiked to 0.928 with a relative standard deviation of 15% at a concentration of 2.5 fg / mL to 87 ng / mL PSA for 4 repeated measurements Were obtained from the calibration curve. At this time, the antibody-immobilized magnetic nanoparticles were used in excess for the target PSA, otherwise the linear dynamic region was shortened. To demonstrate in the serum matrix, PSA was spiked in a concentration range from 87 fg / mL to 3.5 ng / mL as shown in Fig.

버퍼 내 TiO2 나노입자의 경우와는 달리, 항원-항체 반응 동안의 비특이적 결합으로 인해 상대적으로 높은 편차가 관찰되었다. BSA 억제제의 첨가에 이은 초음파 처리는 배경 간섭을 22% 이상 감소시켰으나, 여전히 높은 수치여서 배경 공제가 필요하였다. 49Ti의 신호 세기를 스파이킹된 PSA의 농도에 대해 플로팅한 경우, 항원-항체 반응에 대해 특성 곡선이 로그 함수적으로 얻어졌다. 도 9에 나타난 바와 같이, 상기 곡선의 선형 회귀 계수(R2)는 0.916이었으며, 검량선으로부터 1.16 fg/mL의 검출 한계가 얻어졌는데, 이는 암 진단을 위한 현재의 PSA 수치보다 3.44×106배 이상 낮은 값이다. 즉, 1.0 pg/mL to 0.1 ㎍/mL의 범위의 검출 한계를 갖는 것으로 알려진 ELISA 또는 전기화학적 검출과 같은 기존의 분석법과 비교하여 본 발명에 따른 분석법은 2,630배 이상 우수한 검출 능력을 제공함을 알 수 있다.
Unlike the case of the TiO 2 nanoparticles in the buffer, a relatively high deviation was observed due to nonspecific binding during the antigen-antibody reaction. Ultrasound treatment after addition of BSA inhibitor reduced background interference by more than 22%, but still high values required background subtraction. When the signal intensity of 49 Ti was plotted against the concentration of spiked PSA, a characteristic curve was obtained logarithmically for the antigen-antibody reaction. As shown in Figure 9, the linear regression coefficient (R 2 ) of the curve was 0.916 and a detection limit of 1.16 fg / mL was obtained from the calibration curve, which is 3.44 × 10 6 times or more higher than the current PSA value for cancer diagnosis Low. That is, compared to conventional assays such as ELISA or electrochemical detection, which are known to have detection limits in the range of 1.0 pg / mL to 0.1 μg / mL, the assay according to the present invention provides a detection capability of over 2,630 fold have.

<분석예 5: 살리노마이신 측정>&Lt; Analytical Example 5: Measurement of salinomycin >

표적 생체 분자로서 살리노마이신을 사용한 것을 제외하고는, 상기 분석예 4와 동일한 방법을 통해 항생제로서 사용되는 살리노마이신의 농도를 측정하였다.The concentration of salinomycin used as an antibiotic was measured in the same manner as in the above-described analysis example 4, except that salinomycin was used as a target biomolecule.

도 10은 ICP-MS를 이용하여 측정된 49Ti 신호 세기를 스파이킹된 살리노마이신 농도에 대해 플로팅하여 얻어진 검량선이다. 살리노마이신은 20 fg/mL 내지 200 ng/mL의 농도 범위에서 측정하였으며, 선형 회귀 계수(R2)는 0.83이었다.
10 is a calibration curve obtained by plotting the 49 Ti signal intensity measured using ICP-MS plotted against the spiked salinomycin concentration. Salinomycin was measured in the concentration range of 20 fg / mL to 200 ng / mL and the linear regression coefficient (R 2 ) was 0.83.

이상 살핀 바와 같이, 본 발명에 따른 분석법을 적용하는 경우 바이오마커 및 항생제 등과 같은 생체 분자의 검출을 fg/mL 단위의 매우 낮은 농도에서 가능하도록 해주며, 우수한 진단 정확도 및 신뢰도를 바탕으로 생물학적 샘플 내 다양한 형태의 생체 분자의 임상적 연구에 유용하게 활용될 수 있음을 알 수 있다.As described above, when the assay according to the present invention is applied, detection of biomolecules such as biomarkers and antibiotics can be performed at a very low concentration of fg / mL. Based on excellent diagnostic accuracy and reliability, It can be used for clinical studies of various types of biomolecules.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Change is possible.

100: 생체 분자 분석 키트 110: 자성 나노입자
111: 제1 결합수단 120: 분광분석용 나노입자
121: 제2 결합수단 300: 생체 분자100: Biomolecule analysis kit 110: Magnetic nanoparticle
111: first coupling means 120: spectroscopic analysis nanoparticle
121: second binding means 300: biomolecule

Claims (13)

표적 생체 분자와 특이적으로 결합하는 제1 결합 수단을 포함하는 자성 나노입자; 및
표적 생체 분자와 특이적으로 결합하는 제2 결합 수단을 포함하는 분광분석용 나노입자를 포함하는 생체 분자 분석 키트.Magnetic nanoparticles comprising first binding means that specifically bind to a target biomolecule; And
And a second binding means that specifically binds to the target biomolecule. 제1항에 있어서,
상기 제1 결합 수단 및 상기 제2 결합 수단은 상기 표적 생체 분자를 항원으로 인식하는 항체인 생체 분자 분석 키트.The method according to claim 1,
Wherein the first binding means and the second binding means are antibodies that recognize the target biomolecule as an antigen. 제2항에 있어서,
상기 항체는 단일클론 항체인 생체 분자 분석 키트.3. The method of claim 2,
Wherein said antibody is a monoclonal antibody. 제1항에 있어서,
상기 자성 나노입자는 자성 물질을 함유하는 코어 및 상기 코어를 코팅하는 금속 산화물 쉘을 포함하며,
상기 제1 결합 수단은 상기 금속 산화물 쉘 상에 위치하는 생체 분자 분석 키트.The method according to claim 1,
Wherein the magnetic nanoparticles comprise a core containing a magnetic material and a metal oxide shell coating the core,
Wherein the first binding means is located on the metal oxide shell. 제4항에 있어서,
상기 자성 물질은 철, 코발트, 니켈 및 이들의 산화물 중에서 선택되는 적어도 어느 하나인 생체 분자 분석 키트.5. The method of claim 4,
Wherein the magnetic material is at least one selected from iron, cobalt, nickel, and oxides thereof. 제4항에 있어서,
상기 금속 산화물 쉘은 실리카로 이루어진 생체 분자 분석 키트.5. The method of claim 4,
Wherein the metal oxide shell is made of silica. 제1항에 있어서,
상기 분광분석용 나노입자는 금속 또는 제1 금속 산화물을 함유하는 코어 및 상기 코어를 코팅하는 제2 금속 산화물 쉘을 포함하며,
상기 제2 결합 수단은 상기 제2 금속 산화물 쉘 상에 위치하는 생체 분자 분석 키트.The method according to claim 1,
Wherein the nanoparticle for spectroscopic analysis comprises a core containing a metal or a first metal oxide and a second metal oxide shell coating the core,
And the second coupling means is located on the second metal oxide shell. 제7항에 있어서,
상기 금속 또는 상기 제1 금속 산화물의 금속은 타이타늄, 알루미늄, 구리, 망간, 셀레늄, 아연, 안티몬, 카드뮴, 비소, 붕소, 나트륨, 칼슘, 크롬, 납, 리튬, 마그네슘, 수은, 이트륨, 몰리브덴, 비스무트, 금, 백금, 은, 스트론튬, 주석, 우라늄 및 란타노이드 중에서 선택되는 어느 하나인 생체 분자 분석 키트.8. The method of claim 7,
The metal or the metal of the first metal oxide may be at least one selected from the group consisting of titanium, aluminum, copper, manganese, selenium, zinc, antimony, cadmium, arsenic, boron, sodium, calcium, chromium, lead, lithium, magnesium, , Gold, platinum, silver, strontium, tin, uranium, and lanthanoid. 제7항에 있어서,
상기 제2 금속 산화물 쉘은 실리카로 이루어진 생체 분자 분석 키트.8. The method of claim 7,
And the second metal oxide shell is made of silica. 표적 생체 분자와 특이적으로 결합하는 제1 결합 수단을 포함하는 자성 나노입자를 준비하는 단계;
표적 생체 분자와 특이적으로 결합하는 제2 결합 수단을 포함하는 분광분석용 나노입자를 준비하는 단계;
상기 자성 나노입자 및 상기 분광분석용 나노입자를 표적 생체 분자와 접촉시켜 상기 표적 생체 분자에 상기 자성 나노입자 및 상기 분광분석용 나노입자가 결합된 복합체를 형성하는 단계;
상기 복합체에 외부 자력을 가하여 상기 복합체를 포집하는 단계; 및
상기 포집된 복합체에 포함된 상기 분광분석용 나노입자를 분광분석기로 분석하는 단계를 포함하는 생체 분자 분석 방법.Preparing a magnetic nanoparticle comprising a first binding means that specifically binds to a target biomolecule;
Preparing a nanoparticle for spectroscopic analysis comprising second binding means that specifically binds to a target biomolecule;
Contacting the magnetic nanoparticles and the spectroscopic analysis nanoparticles with a target biomolecule to form a complex in which the magnetic nanoparticles and the spectroscopic analysis nanoparticles are bound to the target biomolecule;
Collecting the composite by applying an external magnetic force to the composite; And
And analyzing the spectroscopic analysis nanoparticles included in the collected complex by a spectroscopic analyzer. 제10항에 있어서,
상기 자성 나노입자를 상기 표적 생체 분자와 접촉시키기 전에,
상기 자성 나노입자에 외부 자력을 가하여 상기 자성 나노입자를 포집하는 단계를 더 포함하는 생체 분자 분석 방법.11. The method of claim 10,
Before contacting the magnetic nanoparticles with the target biomolecule,
And applying an external magnetic force to the magnetic nanoparticles to collect the magnetic nanoparticles. 제10항에 있어서,
상기 분광분석용 나노입자를 분광분석기로 분석하는 단계는,
상기 포집된 복합체에서 상기 자성 나노입자를 분리하고, 상기 분리된 자성 나노입자를 외부 자력을 가하여 제거하는 단계를 더 포함하는 생체 분자 분석 방법.11. The method of claim 10,
The step of analyzing the spectroscopic analysis nanoparticles by a spectroscopic analyzer includes:
Separating the magnetic nanoparticles from the collected complex, and removing the separated magnetic nanoparticles by applying external magnetic force. 제10항에 있어서,
상기 분광분석기는 유도결합 플라즈마 질량분석기 또는 흑연로 원자흡수 분광분석기인 생체 분자 분석 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the spectrometer is an inductively coupled plasma mass spectrometer or a graphite furnace atomic absorption spectrometer.
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