KR20140146845A - Separation method of food poisoning bacteria from large volume sample using magnetic nanoparticle, flow and magnetic capture device - Google Patents
Separation method of food poisoning bacteria from large volume sample using magnetic nanoparticle, flow and magnetic capture deviceInfo
- Publication number
- KR20140146845A KR20140146845A KR1020130069672A KR20130069672A KR20140146845A KR 20140146845 A KR20140146845 A KR 20140146845A KR 1020130069672 A KR1020130069672 A KR 1020130069672A KR 20130069672 A KR20130069672 A KR 20130069672A KR 20140146845 A KR20140146845 A KR 20140146845A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- magnetic nanoparticles
- magnet
- sample
- container
- magnetic
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/02—Separating microorganisms from their culture media
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/0098—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor involving analyte bound to insoluble magnetic carrier, e.g. using magnetic separation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
- C12Q1/24—Methods of sampling, or inoculating or spreading a sample; Methods of physically isolating an intact microorganisms
Abstract
Description
본 발명은 식중독균 분리 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자성 나노입자와유동 및 포집 장치를 이용한 대용량의 식중독균 분리 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for isolating food poisoning bacteria, and more particularly, to a large-capacity apparatus and method for isolating food poisoning bacteria using magnetic nanoparticles and a flow and collecting apparatus.
농식품 중 위해 물질 오염과 잦은 식중독 사고 발생으로 있으며, 최근 10여 년간 세계적으로 증가하고 있는 추세이다. 이에 따라 농식품의 유통전 가공/생산 공정에서 식중독균 오염을 조기에 신속하게 진단하여 식중독의 발생을 방지하고, 식중독 발생에 따른 사회적 비용을 저감시킬 수 있는 진단 방법에 대한 요구가 늘어나고 있다. 종래 배양 및 생화학적 검사를 통한 방식이 존재하지만, 3~5일 정도의 시간이 소요되는 방식으로서 사전에 유통 전 측정 및 진단에 의한 식중독 사고를 방지하기에 적합하지 않다는 문제가 있어 왔다. Pollution of agricultural products and frequent food poisoning accidents. It has been increasing worldwide in recent 10 years. Accordingly, there is a growing demand for diagnostic methods that can quickly and quickly diagnose food poisoning bacteria contamination during pre-distribution processing of agricultural products, prevent the occurrence of food poisoning, and reduce social costs associated with the occurrence of food poisoning. There has been a problem in that it is not suitable for prevention of food poisoning accidents due to pre-circulation measurement and diagnosis in advance as a method which takes about 3-5 days, though there is a method through conventional culture and biochemical inspection.
이를 해결하기 위한 방안으로 Jun ha 등은 Biomaterials 32 (2011) 1177~1184의 "A multicomponent recognition and separation system established via fluorescent, magnetic, dualencoded multifunctional bioprobes" 논문에서 3 마이크로미터 크기의 카르복실말단 자성 입자에 형광 입자 및 항체를 결합하여 특정 세균과 결합시킨 후, 용기의 외벽에 자석을 부착하여 분리하고, 이를 분석하는 방식을 개시하고 있다. In order to solve this problem, Jun et al. Proposed a "multicomponent recognition and separation system established via fluorescent, magnetic, dual-coded multifunctional bioprobes" of Biomaterials 32 (2011) A method of binding particles and an antibody to bind to a specific bacterium, attaching magnets to the outer wall of the container, separating the particles, and analyzing the particles.
그러나, 이러한 분리 방식은 용기의 용량이 커지면서 샘플에서 자성 나노 입자를 분리하는데 시간이 많이 소요되는 문제가 있다. 특히 검출 및 정량에 유용한 50 ml 이상의 대용량 샘플에서 시간이 많이 소요되는 문제가 있다. However, this separation method has a problem in that it takes a long time to separate the magnetic nanoparticles from the sample while the volume of the vessel increases. In particular, there is a time-consuming problem in large-volume samples larger than 50 ml, which are useful for detection and quantification.
이에 따라, 대용량 샘플에서 자성 나노 입자를 빠르게 분리할 수 있는 방안에 대한 요구가 계속되고 있다. Accordingly, there is a continuing need for a method for rapidly separating magnetic nanoparticles from large-volume samples.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 세균과 자성나노입자를 포함하는 대용량 샘플에서 신속하게 자성나노입자를 분리할 수 있는 새로운 방법을 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a novel method for rapidly separating magnetic nanoparticles from a large-volume sample containing bacteria and magnetic nanoparticles.
본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 세균과 자성나노입자를 포함하는 대용량 샘플에서 신속하게 자성나노입자를 분리할 수 있는 새로운 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a new device capable of rapidly separating magnetic nanoparticles from a large-volume sample containing bacteria and magnetic nanoparticles.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 대용량 시료의 자성 나노 입자 분리장치는 세균이 결합되는 자성나노입자를 포함하는 시료액을 펌핑하는 액체 펌프; 상기 액체 펌프에 연결되어 시료를 배출하는 배출관; 외부에 자석이 설치되고, 상기 배출관이 삽입되어 내부에서 시료가 배출되는 용기를 포함하여 이루어진다. 상기 배출구는 출구가 자석에 근접하게 형성되어 자력에 의해서 빠르게 자성나노입자가 분리되어 모이게 된다. In order to solve the above problems, the apparatus for separating magnetic nanoparticles of a large-capacity sample according to the present invention comprises: a liquid pump for pumping a sample liquid containing magnetic nanoparticles to which bacteria are bound; A discharge pipe connected to the liquid pump to discharge the sample; And a container in which a magnet is installed on the outside, and the discharge pipe is inserted and the sample is discharged from the inside. The outlet is formed in proximity to the magnet so that the magnetic nanoparticles are separated and gathered quickly by the magnetic force.
이론적으로 한정되는 것은 아니지만, 펌프에 의해서 식중독균-자성 나노입자 결합체(또는 자성 나노입자)가 자석 근처로 이동되어 배출되고, 식중독균-자성 나노입자 결합체가 포함된 용액은 배출관에 비해서 부피가 훨씬 큰 용기로 배출되어 나오면서 유속이 상대적으로 느려지게 되어 자성 분리에 필요한 시간을 확보하게 되는 것이다.Although not theoretically limited, a solution in which the food poisoning bacteria-magnetic nanoparticle conjugate (or magnetic nanoparticle) is moved to the vicinity of the magnet and is discharged by the pump, and the solution containing the food poisoning-magnetic nanoparticle conjugate, The flow rate is relatively slowed and the time required for the magnetic separation is secured.
본 발명에서 “근접”, “인접”, “근방”등은 벽면에 밀착되거나 어느 정도 이격된 상태, 바람직하게는 50 mm이하, 좀더 바람직하게는 40 mm이하, 가장 바람직하게는 30 mm 이하를 의미하는 것으로 이해되며, 외벽에 설치되는 자석의 자력에 따라 달라질 수 있다. In the present invention, " proximity ", " proximity ", " proximity ", etc. mean a state of close contact or some distance from the wall surface, preferably not more than 50 mm, more preferably not more than 40 mm and most preferably not more than 30 mm And may vary depending on the magnetic force of the magnet installed on the outer wall.
본 발명에 있어서, 상기 액체 펌프는 상업적으로 구입하여 사용할 수 있으며, 간단하게 시린지 펌프를 이용할 수 있다.In the present invention, the liquid pump can be purchased and used commercially, and a syringe pump can be used simply.
본 발명에 있어서, 상기 배출관의 출구는 용기의 외부에 설치된 자석에 인접하게 내벽에 인접하게 설치되며, 바람직하게는 용기의 외부 바닥에 설치된 자석에 인정하게 바닥면에 인접하게 설치될 수 있다. In the present invention, the outlet of the discharge pipe may be provided adjacent to the inner wall adjacent to the magnet disposed outside the container, and preferably adjacent to the bottom surface of the magnet installed on the outer bottom of the container.
본 발명에 있어서, 상기 용기는 외부에 자석이 형성되어 시료에 포함된 자성나노입자를 끌어당겨 시료로부터 분리하게 된다. 상기 용기의 크기는 자성나노입자의 분리가 가능한 시 시간을 고려하여 시료의 유속이 충분히 늦어질 수 있도록 조절할 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 용기는 밀폐되고 상단에 출구가 형성되어 자성나노입자가 제거된 시료가 배출될 수 있다. In the present invention, a magnet is formed on the outside of the container, and the magnetic nanoparticles included in the sample are pulled and separated from the sample. The size of the vessel can be adjusted so that the flow rate of the sample can be sufficiently slow considering the time at which the magnetic nanoparticles can be separated. In the practice of the present invention, the container is closed and an outlet is formed at the upper end, so that the sample from which the magnetic nanoparticles have been removed can be discharged.
본 발명에 있어서, 자성 나노 입자는 자력에 반응하는 자성을 띤 미세입자로 이해된다. 상기 자성 나노 입자는 세균에 하나 이상의 나노 입자들이 부착될 수 있도록 세균 보다 작은 미세 입자들이 사용될 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 1~10000 나노미터, 바람직하게는 50~1000 나노미터이며, 보다 더 바람직하게는 하나의 세균에 여러 개의 입자들이 결합될 수 있도록 100~500 나노미터 크기를 가지는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 자성 나노입자들은 공지된 방법을 통해서 제조해서 사용하는 것도 가능하며, 상업적으로 구입해서 사용할 수 있으며, 일예로 상기 자성 나노입자로는 γ-Fe2O3 를 사용할 수 있다.In the present invention, the magnetic nanoparticles are understood as magnetic fine particles which react with magnetic force. The magnetic nanoparticles may be microparticles smaller than bacteria so that one or more nanoparticles may be attached to the bacteria. In the practice of the present invention, it is preferable to have a size of 100 to 500 nanometers so that several particles can be bonded to one bacteria, more preferably 1 to 10,000 nanometers, and preferably 50 to 1000 nanometers Do. In the practice of the present invention, the magnetic nanoparticles may be manufactured through a known method and commercially available. For example, γ-Fe 2 O 3 may be used as the magnetic nanoparticles. have.
본 발명에 있어서, 상기 세균은 자성 나노 입자가 결합될 수 있는 한 특별한 제한이 없으며, 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 세균은 식품 등에 포함되어 식중독을 일으킬 수 있는 식중독균이며, 일예로 살모넬라균, 황색포도상구균, 장염비브리오, 리스테리아균, 병원대장균, 장관출혈성 대장균 O157, 캠필로벡터균, 바실러스세레우스균, 웰슈군, 보틀루리스균 등이다. In the present invention, the bacterium is not particularly limited as long as the magnetic nanoparticles can be bound thereto. In a preferred embodiment of the present invention, the bacterium is a food poisoning bacterium which is contained in foods and the like and is capable of causing food poisoning. Examples include Salmonella, Staphylococcus aureus, Vibrio parahaemolyticus, Listeria monocytogenes, Hospital Escherichia coli, Enterohemorrhagic Escherichia coli O157, Campylo vector, Bacillus cereus, Welsh onion, Botuluris.
본 발명에 있어서, 상기 세균에 결합되는 자성 나노입자는 표면 또는 내부에 세균과 결합할 수 있는 기능기가 형성되어 세균에 결합될 수 있는 자성나노입자를 의미한다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 세균에 결합될 수 있는 기능기는 세균에 결합가능한 항체들이며, 특정 세균에 결합할 수 있는 다양한 항체들이 공지되어 있다. 나노 입자의 표면에 세균이 결합 가능한 항체를 형성하는 방법은, 본 발명에서 전체로 참고문헌으로 도입되는 Jun ha 등은 Biomaterials 32 (2011) 1177~1184의 "A multicomponent recognition and separation system established via fluorescent, magnetic, dualencoded multifunctional bioprobes" 논문에 기재되어 있다. 본 발명의 일 실시에 있어서, 상기 항체들은 세균에 결합할 수 있는 공지된 항체를 사용할 수 있다. In the present invention, the magnetic nanoparticles to be bonded to the bacteria means magnetic nanoparticles capable of binding to bacteria by forming functional groups capable of binding to bacteria on the surface or inside thereof. In the practice of the present invention, the functional groups capable of binding to the bacteria are antibodies capable of binding to bacteria, and various antibodies capable of binding to specific bacteria are known. As a method for forming an antibody capable of binding bacteria on the surface of nanoparticles, Jun ha et al., Which is incorporated herein by reference in its entirety, discloses "A multicomponent recognition and separation system established via fluorescent of Biomaterials 32 (2011) magnetic, dualencoded multifunctional bioprobes ". In one embodiment of the present invention, the antibodies can use known antibodies capable of binding to bacteria.
본 발명에 있어서, 세균과 자성 나노입자의 결합은 항원-항체 결합으로 이루어질 수 있으며, 하나의 세균에 다수의 자성입자들이 결합될 수 있다. In the present invention, the binding between the bacterium and the magnetic nanoparticles can be made by antigen-antibody binding, and a plurality of magnetic particles can be bound to one bacterium.
본 발명에 있어서, 상기 자성 나노 입자의 분리는 자력에 의해서 이루어지며, 세균이 결합된 자성 나노 입자와 세균이 결합되지 않은 비결합 자성 나노 입자들이 혼합된 형태로 함께 분리된다. In the present invention, the separation of the magnetic nanoparticles is performed by magnetic force, and the magnetic nanoparticles to which the bacteria are bound and the non-binding magnetic nanoparticles to which the bacteria are not bound are mixed together.
본 발명은 일 측면에서, 자성나노입자를 포함하는 시료를 외부에 자석이 구비된 용기의 내부에, 상기 자석에 인접한 곳에 펌핑하여 분리하는 것을 특징으로 한다. In one aspect, the present invention is characterized in that a sample containing magnetic nanoparticles is pumped to the inside of a container provided with a magnet outside and pumped to a position adjacent to the magnet.
본 발명에 있어서, 상기 자석에 인접한 곳은 외부에 자석이 설치된 용기의 내벽 근방, 바람직하게는 바닥면을 의미한다. In the present invention, the vicinity of the magnet means the vicinity of the inner wall of the container provided with the magnet on the outside, preferably the bottom surface.
본 발명은 일 측면에 있어서, 용기의 외부에 자석이 설치되고, 내측 벽면 또는 바닥에 자성나노입자를 포함하는 시료가 배출되는 관로가 형성되는 것을 특징으로 하는 자성나노입자 분리 용기를 제공한다. In one aspect of the present invention, there is provided a magnetic nanoparticle separation vessel, wherein a magnet is provided outside the vessel, and a channel through which a sample containing magnetic nanoparticles is discharged from the inner wall surface or the bottom is formed.
본 발명은 일 측면에서, 상기 방법은 펌프가 없을 경우에도 이루어질 수 있다. 발명의 일 실시에 있어서, 상기 시료를 용기보다 높은 곳에 고정할 경우 위치에너지에 의해서 시료가 튜브를 통해서 자성나노입자 분리 용기 내로 이동할 수 있게 되며, 자석 근방에 위치한 튜브의 토출구에서 토출되면서 자성나노입자가 분리될 수 있다. In one aspect, the present invention may be practiced even in the absence of a pump. According to an embodiment of the present invention, when the sample is fixed at a higher position than the container, the sample can be moved into the magnetic nanoparticle separation vessel through the tube due to the potential energy and discharged from the discharge port of the tube located near the magnet, Can be separated.
본 발명에 있어서, 상기 자성 나노입자에 세균 대신 다른 물질이 부착되는 것도 가능하며, 일 예로 세균성 단백질들이 부착되어 분리될 수 있다. In the present invention, other substances may be attached to the magnetic nanoparticles instead of bacteria, for example, bacterial proteins may be attached and separated.
본 발명에서와 같은 분리장치와 분리방법은 자성나노입자를 포함하는 대용량의 시료로부터 식중독균과 결합하기 위해서 투입된 자성나노입자를 빠른 시간 안에 분리하여 분석에 사용될 수 있게 한다. The separation apparatus and the separation method as described in the present invention allow the magnetic nanoparticles injected for binding to food poisoning bacteria to be separated from the large-volume sample containing magnetic nanoparticles in a short time and used for analysis.
도 1은 샘플 용량의 증가에 따른 식중독균 분리 소요 시간의 증대를 나타내는 사진으로, (a) 4 mL (b) 20 mL (c) 250 mL 임.
도 2는 본 발명에 따른 유동과 자석포집장치를 이용한 식중독균 분리 장치의 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유동과 자석 포집 장치를 이용한 대용량 샘플로부터의 식중독균 분리 장치 장치전체사진임. (a) 장치 전체 (b) 자석 포집 장치 윗부분 (c) 자석 포집 장치 아랫부분.
도 4는 본 발명에 따른 유동과 자석 포집 장치를 이용한 대용량 샘플로부터의 식중독균 분리 장치 자석 포집 장치 윗부분 사진.
도 5은 본 발명에 따른 유동과 자석 포집 장치를 이용한 대용량 샘플로부터의 식중독균 분리 장치 장치 자석 포집 장치 아랫부분 사진.FIG. 1 is a photograph showing an increase in the time required for the dissociation of food poisoning bacteria with an increase in the sample volume. (A) 4 mL (b) 20 mL (c) 250 mL.
2 is a schematic view of a food poisoning bacteria separating apparatus using a flow and a magnet collecting apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a photograph of the apparatus for separating the food poisoning bacteria from the large-volume sample using the flow and magnet collecting apparatus according to the present invention. (a) the whole device (b) the top of the magnet collector (c) the bottom of the magnet collector.
FIG. 4 is a photograph of the upper portion of a magnet collecting device for dissolving food poisoning bacteria from a large-volume sample using a flow and magnet collecting device according to the present invention.
FIG. 5 is a photograph of the lower part of the apparatus for collecting food poisoning bacteria from a large-capacity sample using a flow and magnet collector according to the present invention.
이하, 실시예를 통해서 본 발명을 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 상세하게 기재하고 있지만, 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이며, 본 발명의 범위는 특허청구범위에 의해서 정하여짐을 유의하여야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. The following examples illustrate the present invention in detail, but are for the purpose of illustrating the present invention and are intended to limit the scope of the present invention, and it is to be noted that the scope of the present invention is defined by the claims.
도 2에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 분리장치는 식중독균과 식중독균과 결합할 수 있는 자성 나노입자를 포함하는 시료액(10)이 충진된 실린지 펌프(11)와; 상기 실린지 펌프(11)에 연결되고 용기(30)의 내부로 삽입되어 시료액(10)이 배출되는 배출관(20)과; 상기 배출관(20)의 배출구(21)가 바닥면(31) 근방에 인접하게 형성되고 하부에는 자석(32)가 설치된 용기(30)로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the separation apparatus according to the present invention includes a syringe pump 11 filled with a
도 2에서 도시된 장치는 실리지 펌프(11)가 식중독균과 식중독균과 결합할 수 있는 자성 나노입자를 포함하는 충진된 시료액(10)을 배출하게 되면, 용기(30)의 내부에 삽입된 배추관(20)을 통해서 용기(30)의 바닥부위에 배출되게 된다. 배출된 시료액(10)은 유동속도가 느려져 용기(30)의 하부에 설치된 자석(32)에 의해서 자성나노입자들은 분리되고 순수 용액이 배출되게 된다.
2, when the discharge pump 11 discharges the filled
시약 및 장비Reagents and equipment
아이언(III) 클로라이드(Iron(III) chloride, FeCl3), 요소(Urea), 소디움 시트레이트(Sodium citrate), 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide), 아미노프로필 트라이에톡시실레인 ([3-Aminopropyl]triethoxysilane, APTES), 글루타르알데하이드(Glutaraldehyde), 소혈청 알부민 (Bovine serum albumin, BSA)은 시그마-알드리치 社에서 구매되었다. 폴리에틸렌 글리콜은 Fluka 社에서 구매되었다.Iron (III) chloride, FeCl 3 , Urea, sodium citrate, polyacrylamide, [3-Aminopropyl] triethoxysilane , APTES), glutaraldehyde, and bovine serum albumin (BSA) were purchased from Sigma-Aldrich. Polyethylene glycol was purchased from Fluka.
식중독균에 대한 항체는 Abcam Inc. 社에서 구매되었다.Antibodies against food poisoning bacteria were obtained from Abcam Inc. .
탈이온증류수는 상용 초순수제조장치(Human Science 社, 한국)를 이용하여 얻어졌고 자성 나노 입자 클러스터 합성 및 Phosphate 버퍼 용액을 만드는데 사용되었다.Deionized distilled water was obtained by using a commercial ultrapure water production system (Human Science, Korea) and was used to synthesize magnetic nanoparticle clusters and to make phosphate buffer solutions.
비결합 식중독균 및 비결합 자성나노입자의 분리에 사용된 네오듐 자석은 서울자석 社에서 구매한 것으로 가우스미터를 이용하여 측정한 자석의 세기는 30 밀리테슬라이다.
The neodymium magnet used for the separation of unbonded food poisoning bacteria and non-bonded magnetic nanoparticles was purchased from Seoul Magnetics Co., and the intensity of the magnet measured using a gauge meter was 30 milli tesla.
Fe3O4 자성 나노입자 클러스터(이하 자성 나노 입자) 합성 및 항체 고정Synthesis of Fe 3 O 4 magnetic nanoparticle clusters (hereinafter referred to as magnetic nanoparticles) and immobilization of antibodies
Fe3O4 자성 나노입자는 one-pot solvothermal method를 이용하여 합성되었다. 먼저 4 밀리몰의 아이언 클로라이드와 12 밀리몰의 요소 그리고 8 밀리몰의 소디움 시트레이트를 80 밀리리터의 물에 녹인다. 그 후, 자석막대를 이용하여 계속 섞어주면서 0.6 그램의 폴리아크릴아마이드를 첨가한다. 이렇게 만들어진 반응 용액을 100 밀리리터 부피의 테프론 재질의 오토클레이브 용기에 옮기고 온도를 섭씨 200 도로 12 시간 동안 유지시킴으로써 합성반응을 일으킨다. 그 후 용액을 상온까지 식힌 뒤 합성된 입자들을 자석을 이용하여 모은 뒤 나머지 반응물질들을 버리고 에탄올과 물을 이용하여 수 번 씻어냄으로써 최종적으로 Fe3O4 자성 나노입자를 얻을 수 있다. 이 때 얻어진 나노입자의 크기는 약 200 나노미터이다.Fe3O4 magnetic nanoparticles were synthesized using a one-pot solvothermal method. First, 4 millimoles of iron chloride, 12 millimoles of element and 8 millimoles of sodium citrate are dissolved in 80 milliliters of water. Thereafter, 0.6 g of polyacrylamide is added while stirring continuously using a magnet rod. The reaction solution thus prepared is transferred to a 100 ml volume Teflon autoclave vessel and maintained at a temperature of 200 ° C for 12 hours to cause a synthesis reaction. After cooling the solution to room temperature, the synthesized particles are collected using a magnet, and the remaining reactants are discarded and washed several times with ethanol and water to finally obtain Fe 3 O 4 magnetic nanoparticles. The size of the nanoparticles obtained is about 200 nanometers.
합성된 자성 나노입자는 APTES와 글루타르알데하이드와 각각 반응시킴으로써 표면에 아민기가 활성화되고 항체와 결합할 수 있게 된다. 그 후 항체와 자성 나노입자를 섞어 항체를 입자 표면에 고정시킨 뒤 BSA 처리를 하여 비선택성 접합(non-specific binding)을 방지함으로써 항체고정을 완료한다.
The synthesized magnetic nanoparticles react with APTES and glutaraldehyde, respectively, so that amine groups on the surface can be activated and bind to the antibody. Thereafter, the antibody is immobilized on the particle surface by mixing the antibody and the magnetic nanoparticles, and then the BSA treatment is performed to prevent non-specific binding.
식중독균 분리 Isolate food poisoning bacteria
본 실험은 살모넬라균[Salmonella typhimurium]을 대상으로 진행된 실험이며 항체가 고정된 자성 나노입자를 식중독균이 들어있는 용액과 섞음으로써 식중독균과 자성 나노입자를 결합시켰다. 도 3 내지 도 5에서 도시된 바와 같이, 시료 250 mL를 World Precision Instrument社의 AL-1000 실린지 펌프에 충진하여 1/8 inch의 튜브를 통해서 10 mL/min의 유속으로 자석 위에 위치한 용기에 10 분간 배출하였다. 용기 내로 삽입된 튜브는 용기의 바닥에 출구가 형성되었으며, 상기 용기의 용량은 20 mL이며, 직경은 2.47 cm이다. 용기 바닥면에 자석에 의해서 식중독균과 결합된 자성 나노 입자들이 분리되고, 자성 나노입자가 분리된 용액은 상부에 형성된 출구를 통해서 연속적으로 배출되었다. This experiment was conducted on Salmonella typhimurium. The experiment was conducted by mixing magnetic nanoparticles immobilized with antibodies and a solution containing food poisoning bacteria to bind food poisoning bacteria with magnetic nanoparticles. As shown in FIGS. 3 to 5, 250 mL of the sample was filled in a AL-1000 syringe pump of World Precision Instrument Co., and the sample was placed in a container placed on the magnet at a flow rate of 10 mL / min through a 1/8 inch tube Respectively. The tube inserted into the container had an outlet formed at the bottom of the container, the volume of the container was 20 mL, and the diameter was 2.47 cm. The magnetic nanoparticles bound to the food poisoning bacteria were separated by a magnet on the bottom of the container, and the separated solution of the magnetic nanoparticles was continuously discharged through the outlet formed at the top.
Claims (12)
세균이 결합되는 자성나노입자를 포함하는 시료액을 펌핑하는 액체 펌프;
상기 액체 펌프에 연결되어 시료를 배출하는 배출관;
외부에 자석이 설치되고, 상기 배출관이 삽입되는 용기를 포함하여 이루어지는 장치.In a magnetic nanoparticle separation apparatus of a large-capacity sample,
A liquid pump for pumping a sample liquid containing magnetic nanoparticles to which bacteria are bound;
A discharge pipe connected to the liquid pump to discharge the sample;
And a container in which a magnet is installed outside and into which the discharge pipe is inserted.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130069672A KR101532135B1 (en) | 2013-06-18 | 2013-06-18 | Separation method of food poisoning bacteria from large volume sample using magnetic nanoparticle, flow and magnetic capture device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130069672A KR101532135B1 (en) | 2013-06-18 | 2013-06-18 | Separation method of food poisoning bacteria from large volume sample using magnetic nanoparticle, flow and magnetic capture device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140146845A true KR20140146845A (en) | 2014-12-29 |
| KR101532135B1 KR101532135B1 (en) | 2015-06-29 |
Family
ID=52675892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130069672A KR101532135B1 (en) | 2013-06-18 | 2013-06-18 | Separation method of food poisoning bacteria from large volume sample using magnetic nanoparticle, flow and magnetic capture device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101532135B1 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20070118501A (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-17 | 서경식 | Nanoparticle marker, diagnostic method using the same and diagnostic kit and apparatus using the same |
-
2013
- 2013-06-18 KR KR1020130069672A patent/KR101532135B1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101532135B1 (en) | 2015-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9739768B2 (en) | Methods and reagents for improved selection of biological materials | |
| US20120115167A1 (en) | Method and apparatus for isolating a target bioentity from a biological sample | |
| CN108387746A (en) | A kind of superparamagnetic nanoparticle and preparation method thereof of capture excretion body and specific excretion body electrochemiluminescent immunoassay immue quantitative detection reagent box | |
| CN105723221B (en) | Separation method, detection method, signal measuring method, the determination method of disease, the method for evaluating drug effect of disease curative, kit and fluid composition | |
| JP6557681B2 (en) | System and apparatus for isolating or concentrating drugs using buoyancy | |
| WO2013126774A2 (en) | Microfluidic devices for capture of target species | |
| ES2927464T3 (en) | Flow cytometry systems for the sterile separation of magnetically labeled sample components | |
| JP6716683B2 (en) | Stable nano magnetic particle dispersion | |
| CN103911345B (en) | Immunomagnetic microsphere used for capturing circulating tumor cells in peripheral blood | |
| US20180348213A1 (en) | Centrifuge-free isolation and detection of rare cells | |
| KR101639862B1 (en) | A high efficient device to capture magnetic particles for a rapid detection of food poisoning bacteria | |
| CN106366195B (en) | PD-L1 antibody immunomagnetic beads and preparation method thereof | |
| ES2656117T3 (en) | Method and apparatus for the detection of microorganisms | |
| KR101532135B1 (en) | Separation method of food poisoning bacteria from large volume sample using magnetic nanoparticle, flow and magnetic capture device | |
| KR101523822B1 (en) | Methods of sensing for food poisoning bacteria using magnetic nano particles and high viscous solution | |
| KR101573896B1 (en) | Biomarker protein and bacteria detection method based on pipette using magnetic nanoparticle and viscous solution | |
| US20130334120A1 (en) | Fluid cleansing devices and methods of use | |
| JP2010214257A (en) | Magnetic bead collection method, additive for magnetic bead collection, and magnetic bead for quick collection | |
| CN116124566A (en) | Magnetic enrichment system based on surface enhanced Raman scattering technology | |
| KR20030085829A (en) | Method for Collecting Aerosol Viruses by Using Impinger | |
| KR101523077B1 (en) | methods of sensing for biomaterials using commercial pH meter | |
| JPH09133684A (en) | Method and reagent for detecting specified bacterium in food | |
| WO2012113028A1 (en) | Isolation of a target bioentity from a biological sample | |
| KR20170055348A (en) | Separation device for magnetic nano particle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180406 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190319 Year of fee payment: 5 |