KR20160067540A - Simultaneous Detection Methods of Multiple Targets in a Sample and Uses Thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for simultaneously detecting multiple targets within a sample, and a kit using the method. One purpose of the present invention is to provide a kit for simultaneously detecting double targets within a sample, and other purpose of the present invention is to provide a method for simultaneously detecting double targets within a sample. The method and the kit of the present invention detect two targets at the same time using (a) (i) first metal nanoparticles for target detection to surface areas of which a first targeting moiety and a first detecting single ply oligonucleotide barcode are each independently coupled and (ii) second metal nanoparticles for target detection to surface areas of which a second targeting moiety and a second detecting single ply oligonucleotide barcode are each independently coupled; and (b) two types of fluorescent oligonucleotide probes which are capable of hybridized with each of the first and second detecting single ply oligonucleotide barcode. The detection is multiply performed at the same time through a fluorescence analysis obtained through decomposition of the formed double ply oligonucleotide. Therefore, the method and the kit of the present invention are useful in molecular diagnosis of infectious diseases (particularly, virus-induced infectious diseases), and, above all, are capable of simultaneously analyzing multiple targets in a sample of interest (for instance, a small amount of blood sample collected from a patient) such that the method and kit are capable of being applied to medical uses such as in vitro diagnosis simply and effectively.

Description

시료 내 다중 타겟의 동시 검출방법 및 이의 용도{Simultaneous Detection Methods of Multiple Targets in a Sample and Uses Thereof}[0002] Simultaneous Detection Methods of Multiple Targets in a Sample [

본 발명은 시료 내 다중 타겟의 동시 검출방법 및 이를 이용하는 키트에 관한 것이다.The present invention relates to a method for simultaneously detecting multiple targets in a sample and a kit using the same.

현재까지 많은 다중 면역 분석 방법 기술이 개발되었지만 마이크로웰 플레이트 상에서 다양한 바이러스 감염에 대한 각 항원과 항체를 동시에 정량적으로 측정하는 기술은 아직까지 보고되지 않았다. 마이크로웰 플레이트 방식의 정량 분석 방법으로 ELISA가 많이 이용되고 있지만 이는 동시 다중 분석이 불가능하고, 측정을 위한 동적 범위(dynamic range)에 한계가 있다. 또한, 인체에는 항-인간 IgG와 같은 2차 항체와 결합하는 여러 항체들이 존재하여 타겟에 특이적인 신호 생성이 불가능하므로 본 발명에서는 간접적 어세이 방법을 다소 변형하여 동시 다중 측정이 가능하도록 하는 방법을 제시하고자 한다.Although many techniques for multiple immunoassays have been developed so far, no technology has been reported to simultaneously quantitatively measure each antigen and antibody against various viral infections on a microwell plate. Although ELISA is widely used as a quantitative analysis method of microwell plate method, simultaneous multiplex analysis is impossible and there is a limit to the dynamic range for measurement. In addition, since there are various antibodies that bind to a secondary antibody such as anti-human IgG in the human body, it is impossible to generate a signal specific to the target, so that the present invention can perform a simultaneous multiple measurement by modifying the indirect assay method I want to present it.

혈액 내의 바이러스 감염과 같은 질병 타겟을 검출하는 방법으로 많이 사용되는 방법에는 분지쇄 DNA 시그널 증폭 어세이, 전사-매개된 증폭 어세이, PCR-기반된 핵산 증폭 어세이, 등과 같은 핵산 증폭 테스팅 방법(NAT)이 있다. 그러나, 이들 방법이 매우 민감한 검출 플랫폼인 반면에 증폭 전 DNA 제조 단계가 필수적이고 고가의 장비와 잘 훈련된 실험자가 필요한 단점이 있다. 또한, 원하지 않는 타겟의 증폭을 막기 위해 프라이머의 디자인에 각별한 주의가 요구된다. 이런 점 때문에 ELISA를 이용한 샘플의 전-스크리닝 과정을 거치기도 하는데, 일반적인 ELISA 시스템으로는 한 개 이상의 타겟을 검출하기는 어려운 실정이다. 이런 점들을 극복하기 위해 마이크로비드를 이용한 멀티플렉스 마이크로비드 면역어세이(MMIA) 방법으로 더 효과적이고 향상된 스크리닝 과정을 거치기도 하지만 이 방법 역시 고가의 유세포 분석 장비 등이 필요하다. 따라서, 상술한 여러 문제들을 극복하기 위해 매우 간편하면서 실행이 용이한 방식으로 다중 바이오마커를 동시에 분석하는 방법이 당업계에 시급히 요구되고 있는 실정이다.
Methods commonly used to detect disease targets, such as viral infection in blood, include nucleic acid amplification testing methods such as a branched-chain DNA signal amplification assay, a transcription-mediated amplification assay, a PCR-based nucleic acid amplification assay, and the like NAT). However, while these methods are very sensitive detection platforms, there is a disadvantage in that pre-amplification DNA preparation is essential and expensive equipment and well-trained experimenters are required. In addition, special attention should be paid to the design of the primer to prevent amplification of undesired targets. For this reason, the sample is subjected to a pre-screening process using an ELISA, and it is difficult to detect one or more targets with a general ELISA system. To overcome these problems, a multiplexed micro-bead immunoassay (MMIA) method using micro-beads is used to perform a more effective and improved screening process, but this method also requires an expensive flow cytometry analyzer. Therefore, there is an urgent need in the art for a method for simultaneously analyzing multiple biomarkers in a very simple and easy-to-execute manner in order to overcome the above-mentioned problems.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.Numerous papers and patent documents are referenced and cited throughout this specification. The disclosures of the cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety to better understand the state of the art to which the present invention pertains and the content of the present invention.

본 발명자들은 항원 및 항체를 동시에 검출할 수 있는 방법을 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 본 발명자들은 타겟팅 모이어티와 검출용 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 서로 독립적으로 표면에 결합된 금속 나노입자(예컨대, 금 나노입자)를 이용하여 타겟 분자를 포획한 후 상기 올리고뉴클레오타이드 바코드에 상보적인 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브(구체적으로는, 형광성 RNA 프로브)를 이용하여 상기 타겟 분자를 형광으로 간편하고 효율적으로 검출할 수 있으며, 서로 다른 타겟팅 모이어티와 올리고뉴클레오타이드 바코드를 이용하여 제조된 2종 이상의 금속 나노입자들 및 상기 바코드에 상보적인 2종 이상의 형광성 프로브들을 이용하는 경우 목적 시료에서 2종 이상의 타겟 분자들(예컨대, 간염 바이러스 A, B, C, D, 등)을 동시에 높은 민감도로 검출 또는 동정할 수 있다는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.The present inventors have sought to develop a method capable of simultaneously detecting an antigen and an antibody. As a result, the present inventors have succeeded in capturing target molecules by using metal nanoparticles (for example, gold nanoparticles) in which a targeting moiety and a single strand oligonucleotide barcode for detection are independently bound to each other on a surface thereof and then complementary to the oligonucleotide barcode The target molecule can be easily and efficiently detected by fluorescence using a fluorescent oligonucleotide probe (specifically, a fluorescent RNA probe), and two or more kinds of metals produced using different targeting moieties and oligonucleotide bar codes When two or more types of fluorescent probes complementary to the nanoparticles and the barcode are used, two or more target molecules (for example, hepatitis viruses A, B, C, D, etc.) in the objective sample are simultaneously detected or identified with high sensitivity The present invention has been completed .

따라서, 본 발명의 목적은 시료 내 이중 타겟의 동시 검출용 키트를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a kit for simultaneous detection of double targets in a sample.

본 발명의 다른 목적은 시료 내 이중 타겟의 동시 검출방법을 제공하는 데 있다.
It is another object of the present invention to provide a method for simultaneous detection of double targets in a sample.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 첫 번째 타겟팅 모이어티(targeting moiety) 및 첫 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드(barcode)가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 첫 번째 타겟 검출용 금속 나노입자; (b) 두 번째 타겟팅 모이어티 및 두 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 두 번째 타겟 검출용 금속 나노입자; 및 (c) 상기 첫 번째 또는 두 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드에 각각 혼성화할 수 있는 2종의 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브를 포함하는 시료 내 이중 타겟의 동시 검출용 키트를 제공한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a first target (a) a first targeting moiety and a first detectable single strand oligonucleotide barcode, Metal nanoparticles; (b) a second metal nanoparticle for target detection, wherein the second targeting moiety and the second detectable single-stranded oligonucleotide barcode are independently bonded to the surface region; And (c) two fluorescent oligonucleotide probes capable of hybridizing to the first or second detectable single strand oligonucleotide barcode, respectively, for simultaneous detection of a double target in a sample.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 시료 내 이중 타겟의 동시 검출방법을 제공한다:According to another aspect of the present invention, the present invention provides a method for simultaneous detection of a double target in a sample comprising the steps of:

(a) 목적 시료(sample of interest)를 2종의 금속 나노입자와 접촉시키는 단계로, 상기 금속 나노입자는 (i) 첫 번째 타겟팅 모이어티 및 첫 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 첫 번째 타겟 검출용 금속 나노입자 및 (ii) 두 번째 타겟팅 모이어티 및 두 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 두 번째 타겟 검출용 금속 나노입자로 이루어지고;(a) contacting a sample of interest with two metal nanoparticles, wherein the metal nanoparticles have (i) a first targeting moiety and a first detectable single stranded oligonucleotide barcode independently of each other (Ii) a second targeting moiety and a second detectable single-stranded oligonucleotide barcode bonded to the surface region, and (ii) a second metal nanoparticle for target detection coupled to the surface region independently of each other ;

(b) 상기 단계 (a)의 혼합물을 상기 첫 번째 타겟 및 두 번째 타겟과 각각 결합할 수 있는 2종의 항체가 코팅된 기판과 반응시키는 단계;(b) reacting the mixture of step (a) with a substrate coated with two antibodies capable of binding the first target and the second target, respectively;

(c) 상기 단계 (b)의 기판에 포획된 복합체와 2종의 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브를 혼성화시키는 단계로, 상기 2종의 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브는 상기 첫 번째 또는 두 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드에 각각 혼성화하며; 및(c) hybridizing the complex captured on the substrate of step (b) with two kinds of fluorescent oligonucleotide probes, wherein the two kinds of fluorescent oligonucleotide probes are hybridized with the first or second detectable single strand oligonucleotide barcode Respectively; And

(d) 상기 단계 (c)의 복합체 내 금속 나노입자 위에서 혼성화되어 형성되는 2종의 이중 가닥 올리고뉴클레오타이드 분자를 가수분해시켜 상기 프로브-유래된 형광 시그널을 검출하는 단계.
(d) hydrolyzing two double-stranded oligonucleotide molecules formed by hybridization on the metal nanoparticles in the complex of step (c) to detect the probe-derived fluorescence signal.

본 발명자들은 항원 및 항체를 동시에 검출할 수 있는 방법을 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 본 발명자들은 타겟팅 모이어티와 검출용 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 서로 독립적으로 표면에 결합된 금속 나노입자(예컨대, 금 나노입자)를 이용하여 타겟 분자를 포획한 후 상기 올리고뉴클레오타이드 바코드에 상보적인 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브(구체적으로는, 형광성 RNA 프로브)를 이용하여 상기 타겟 분자를 형광으로 간편하고 효율적으로 검출할 수 있으며, 서로 다른 타겟팅 모이어티와 올리고뉴클레오타이드 바코드를 이용하여 제조된 2종 이상의 금속 나노입자들 및 상기 바코드에 상보적인 2종 이상의 형광성 프로브들을 이용하는 경우 목적 시료에서 2종 이상의 타겟 분자들(예컨대, 간염 바이러스 A, B, C, D, 등)을 동시에 높은 민감도로 검출 또는 동정할 수 있다는 것을 확인하였다.The present inventors have sought to develop a method capable of simultaneously detecting an antigen and an antibody. As a result, the present inventors have succeeded in capturing target molecules by using metal nanoparticles (for example, gold nanoparticles) in which a targeting moiety and a single strand oligonucleotide barcode for detection are independently bound to each other on a surface thereof and then complementary to the oligonucleotide barcode The target molecule can be easily and efficiently detected by fluorescence using a fluorescent oligonucleotide probe (specifically, a fluorescent RNA probe), and two or more kinds of metals produced using different targeting moieties and oligonucleotide bar codes When two or more types of fluorescent probes complementary to the nanoparticles and the barcode are used, two or more target molecules (for example, hepatitis viruses A, B, C, D, etc.) in the objective sample are simultaneously detected or identified with high sensitivity .

종래의 면역어세이 방법들은 항원-항체 결합을 이용하는 직접적인 또는 간접적인 방법들로, 항원과 항체가 모두 존재하는 시료에서는 상기 항원과 항체를 동시에 검출하기는 어려웠다. 간략하게는, 검출하고자 하는 물질이 항체 또는 항원인 경우 기판 상에 고정된 물질은 각각 항원 또는 항체이다. 기판에 고정된/결합된 물질과 검출하고자 하는 물질이 서로 결합하여 복합체를 형성하는 경우, 최종적으로 상기 복합체(즉, 항체-항원 또는 항원-항체 복합체)를 검출하기 위해서 1차 검출 항체를 이용한다. 따라서, 상기 1차 검출 항체를 확인하기 위해서는 동일한 2차 항체(예컨대, 항-인간 IgG)를 사용하기 때문에 양자(항체-항원 복합체 및 항원-항체 복합체) 간의 검출 시그널을 구분할 수 없다는 문제가 있어 실제적인 질환 진단에 적용하기 어렵다. 이를 극복하고 보다 효율적인 검출 또는 진단 방법을 극복하기 위해, 본 발명자들은 간접적인 금 나노입자-올리고뉴클레오타이드 연결된 면역어세이(oligonucleotide-linked immunosorbent assay, OLISA) 방법을 고안하였고, 이를 이용하여 동일 시료 내에서 항원 및 항체를 동시에 검출/동정할 수 있었다(참고: 도 1 및 도 2).Conventional immunoassay methods are either direct or indirect methods using antigen-antibody binding, and it is difficult to simultaneously detect the antigen and the antibody in a sample in which both the antigen and the antibody are present. Briefly, when the substance to be detected is an antibody or an antigen, the substance immobilized on the substrate is an antigen or an antibody, respectively. When the substance immobilized on the substrate and the substance to be detected bind to each other to form a complex, a primary detection antibody is finally used to detect the complex (i.e., antibody-antigen or antigen-antibody complex). Therefore, since the same secondary antibody (for example, anti-human IgG) is used to identify the primary detection antibody, there is a problem in that detection signals between the antibody (antigen-antibody complex and antigen-antibody complex) It is difficult to apply it to diagnosis of diseases. To overcome this and overcome more efficient detection or diagnostic methods, the present inventors devised an indirect gold nanoparticle-oligonucleotide-linked immunosorbent assay (OLISA) method and used it in the same sample Antigen and antibody could be detected / identified simultaneously (see Figures 1 and 2).

먼저, 금속 나노입자 복합체들을 제조하였다(참고: 도 1). 상기 금속 나노입자 복합체는 각각 개별적으로 독특한 타겟팅 모이어티 및 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드와 결합된 금속 나노입자 복합체로, 각 금속 나노입자 복합체는 서로 다른 타겟에 특이적으로 결합한다. 예를 들어, 검출하고자 하는 타겟이 2종인 경우 2종의 금속 나노입자 복합체를 이용하며, 상기 금속 나노입자 복합체 내 첫 번째 타겟팅 모이어티와 두 번째 타겟팅 모이어티는 서로 다른 타겟에 대한 결합능 및 특이성을 가진다.First, metal nanoparticle composites were prepared (see Fig. 1). The metal nanoparticle complex is a metal nanoparticle complex, each of which is individually associated with a unique targeting moiety and a detectable single strand oligonucleotide barcode, wherein each metal nanoparticle complex specifically binds to a different target. For example, when two kinds of targets to be detected are used, two types of metal nanoparticle composites are used, and the first targeting moiety and the second targeting moiety in the metal nanoparticle composite have a binding ability and specificity to different targets I have.

본 발명의 동시 검출방법의 첫 단계로서, 목적 시료를 금속 나노입자 복합체들과 접촉시킨다. 본 발명에서 사용되는 용어“목적 시료(sample of interest)”는 상기 금속 나노입자 복합체를 이용하여 타겟을 검출하는 데 이용되는 어떠한 생물학적 시료를 의미하며, 예를 들어 혈액, 혈장, 혈청, 조직, 세포, 타액, 객담, 소변, 림프, 골수액, 타액, 우유, 소변, 분변, 안구액, 정액, 뇌 추출물, 척수액, 관절액, 흉선액, 복수, 양막액 또는 세포 조직액을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 구체적으로는, 혈액, 혈장 및 혈청을 포함한다.As a first step of the simultaneous detection method of the present invention, a target sample is contacted with metal nanoparticle composites. As used herein, the term " sample of interest " refers to any biological sample used to detect a target using the metal nanoparticle complex, including, for example, blood, plasma, serum, But are not limited to, saliva, sputum, urine, lymph, bone marrow, saliva, milk, urine, feces, ophthalmic solution, semen, brain extract, spinal fluid, joint fluid, thymic fluid, no. More specifically, it includes blood, plasma and serum.

목적 시료에서 2종의 타겟을 동시에 검출하는 경우, 서로 상이한 구성을 가지는 2종류의 금속 나노입자 복합체를 이용한다. 보다 상세하게는, 2종의 금속 나노입자 복합체는 (i) 첫 번째 타겟팅 모이어티 및 첫 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 첫 번째 타겟 검출용 금속 나노입자 및 (ii) 두 번째 타겟팅 모이어티 및 두 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 두 번째 타겟 검출용 금속 나노입자로 구성되고, 보다 구체적으로는 (i) 항원-타겟팅 모이어티 및 첫 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 첫 번째 타겟 검출용 금속 나노입자 및 (ii) 항체-타겟팅 모이어티 및 두 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 두 번째 타겟 검출용 금속 나노입자로 구성된다. 예를 들어, 목적 시료에서 B형 및 C형 간염 바이러스를 동시에 검출하는 경우, 2종의 금속 나노입자 복합체는 (i) HCV(hepatitis C virus)의 항원-타겟팅 모이어티 및 첫 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 첫 번째 타겟 검출용 금속 나노입자 및 (ii) HBV(hepatitis B virus)에 대한 검출항체(detection antibody)-타겟팅 모이어티 및 두 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 두 번째 타겟 검출용 금속 나노입자로 구성될 수 있으며, 또한 반대로 HCV 항체-타겟팅 모이어티 및 HBV 항원-타겟팅 모이어티가 각각 이용될 수도 있다.When two kinds of targets are simultaneously detected in a target sample, two kinds of metal nano-particle composites having different structures are used. More specifically, the two types of metal nanoparticle complexes are composed of (i) a first metal nanoparticle for target detection combined with a first targeting moiety and a first detectable single-stranded oligonucleotide barcode independently of each other in a surface region, and ii) a second targeting moiety and a second detectable single-stranded oligonucleotide barcode are independently comprised of metal nanoparticles for target detection coupled to the surface region, and more specifically, (i) an antigen-targeting moiety And (ii) an antibody-targeting moiety and a second detectable single-stranded oligonucleotide barcode, wherein the first detectable single-stranded oligonucleotide barcode is bound to the surface region independently of each other, and And a second metal nanoparticle for target detection coupled to the surface region . For example, when simultaneous detection of hepatitis B and C viruses in a sample of interest, the two metal nanoparticle complexes are (i) an antigen-targeting moiety of HCV (hepatitis C virus) and a first detectable single- (Ii) a detection antibody for hepatitis B virus (HBV) - a targeting moiety and a second detectable single stranded oligonucleotide probe, wherein the oligonucleotide barcode is attached to the surface region independently of each other; The nucleotide barcode may be composed of a second metal nanoparticle for target detection coupled to the surface region independently of each other, and conversely, the HCV antibody-targeting moiety and the HBV antigen-targeting moiety may be used, respectively.

본 발명의 어떤 구현예에서, 본 발명의 키트 및 방법에서 3종의 타겟을 동시에 검출하는 경우, 서로 상이한 구성을 가지는 세 번째 금속 나노입자 복합체를 이용할 수 있고, 보다 구체적으로는 세 번째 타겟팅 모이어티 및 세 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 금속 나노입자 및 상기 세 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드에 상보적인 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브를 추가적으로 포함한다.In some embodiments of the present invention, when detecting three targets simultaneously in the kit and method of the present invention, it is possible to use a third metal nanoparticle complex having a different configuration, more specifically, a third targeting moiety And a third detectable single-stranded oligonucleotide barcode are independently bound to the surface region, and a fluorescent oligonucleotide probe complementary to the third detectable single-stranded oligonucleotide barcode.

본 발명의 키트 및 방법이 금속 나노입자 복합체의 종류에 따라 3개 이상의 타겟을 검출하는 데 적용될 수 있지만, 특별히 다르게 지시되지 않는 한 이하 기재는 2종의 금속 나노입자 복합체를 이용하는 경우로 예시된다.Although the kit and method of the present invention can be applied to detect three or more targets depending on the kind of the metal nanoparticle complex, the following description will be made on the case where two kinds of metal nanoparticle complexes are used, unless otherwise specified.

본 명세서에서 사용되는 용어 “나노입자”는 나노 단위의 직경, 구체적으로는 8-100 nm, 보다 구체적으로는 10-50 nm, 및 가장 구체적으로는 20-30 nm의 직경을 가지는 다양한 물질의 입자를 의미한다. 상기 나노입자는 나노크기를 갖는 입자라면 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 나노카본, 금속 나노입자, 금속산화물 입자, 양자점(quantum dot), 고분자 라텍스, 고분자 나노스피어 등을 들 수 있다. 본 발명에서 이용되는 나노입자는 금속 나노입자를 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 용어“금속 나노입자”는 나노 단위의 직경, 구체적으로는 8-100 nm, 보다 구체적으로는 10-50 nm, 및 가장 구체적으로는 20-30 nm의 직경을 가지는 금, 은, 백금, 구리, 팔라듐 및 철 등의 금속입자를 포함하나, 이에 제한되지 않고 금속의 성질을 갖는 모든 나노 크기의 입자를 포함한다. 이러한 작은 입자 크기는 본 발명의 금속 나노입자가 목적 타겟(예컨대, 바이러스에 대한 항원 또는 항체)과 효율적으로 결합하는 것을 용이하게 해준다.The term " nanoparticles " as used herein refers to particles of various materials having diameters in the nanometer range, specifically 8-100 nm, more specifically 10-50 nm, and most particularly 20-30 nm in diameter . The nanoparticles are not particularly limited as long as they are nano-sized particles. For example, nanocarbons, metal nanoparticles, metal oxide particles, quantum dots, polymer latexes, polymer nanospheres, and the like can be given. The nanoparticles used in the present invention refer to metal nanoparticles. As used herein, the term " metal nanoparticles " refers to gold, silver nanoparticles having a diameter in nanometers, specifically 8-100 nm, more specifically 10-50 nm, and most specifically 20-30 nm in diameter , And metal particles such as platinum, copper, palladium, and iron, all of which have the property of a metal. This small particle size facilitates efficient binding of the metal nanoparticles of the present invention to a target target (e.g., an antigen or antibody to a virus).

본 발명의 어떤 구현예에서, 본 발명에서 이용되는 금속 나노입자는 금, 백금, 은, 구리 또는 팔라듐 나노입자이고, 보다 구체적으로는 금 나노입자이다. 금 나노입자는 안정한 입자의 형태로 제조가 쉬우며, 크기 조절이 용이하고, 망간, 알루미늄, 카드늄, 납, 수은, 코발트, 니켈, 베릴륨 등의 중금속과 달리 인체에 무해하여 높은 생체친화성을 가진다. 예를 들어, 본 발명에서 이용되는 금 나노입자는 다음과 같이 제조될 수 있다: HAuCl4를 금 공급원으로 하고, 소듐 시트레이트를 환원제로 하여 HAuCl4를 환원시켜 금 나노입자를 제조할 수 있다. 이러한 경우에 금 나노입자의 크기는 첨가하는 시트레이트를 달리해 줌으로써 조절이 가능한다. 즉, 시트레이트의 첨가량을 증가시킬수록 핵형성(nucleation)이 많이 되기 때문에 금 나노입자의 크기는 감소할 수 있다. 금 나노입자는 직경이 100 nm 이상으로 커질 경우 나노 입자로서의 특성이 소멸될 뿐 아니라, 나노 물질의 특성이 없는 금 표면과 티올기 등의 작용기와의 결합이 약하기 때문에 금 입자를 매개로 하여 작용기를 유니버설 결합파트너 분자가 결합된 입자가 제조되기 어렵다. 따라서, 본 발명의 금 나노입자의 직경은 구체적으로는 8-100 nm, 보다 구체적으로는 10-50 nm, 및 가장 구체적으로는 20-30 nm이다.In some embodiments of the invention, the metal nanoparticles used in the invention are gold, platinum, silver, copper or palladium nanoparticles, and more specifically gold nanoparticles. The gold nanoparticles are easy to manufacture in the form of stable particles, they can be easily controlled in size, and have high biocompatibility, unlike the heavy metals such as manganese, aluminum, cadmium, lead, mercury, cobalt, nickel and beryllium . For instance, gold nano-particles used in the present invention may be prepared as follows: the HAuCl 4 with gold source, which was a sodium citrate and a reducing agent the reduction of HAuCl 4 can be prepared gold nanoparticles. In this case, the size of the gold nanoparticles can be controlled by varying the citrate addition. That is, as the amount of citrate added increases, nucleation becomes more frequent, so that the size of gold nanoparticles may decrease. When gold nanoparticles are larger than 100 nm in diameter, their properties as nanoparticles are extinguished. In addition, since gold nanoparticles have a weak bond with a functional group such as a thiol group, It is difficult to prepare particles bound with universal binding partner molecules. Therefore, the diameter of the gold nanoparticles of the present invention is specifically 8-100 nm, more specifically 10-50 nm, and most particularly 20-30 nm.

본 발명에서 이용되는 유니버셜 결합파트너 분자는 금속 나노입자(구체적으로는, 금 나노입자)의 표면에 서로 독립적으로 결합되는 타겟팅 모이어티 및 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드를 포함한다.The universal binding partner molecule used in the present invention includes a targeting moiety and a detectable single-stranded oligonucleotide barcode that are independently bound to the surface of metal nanoparticles (specifically, gold nanoparticles).

본 발명에서 사용되는 용어 “타겟팅 모이어티(targeting moiety)”는 금속 나노입자의 표면에 결합되어 타겟(즉, 목적 분자)과 결합할 수 있는 공지의 물질 또는 신규한 물질을 의미한다. 본 발명의 어떤 구현예에서, 상기 타겟팅 모이어티는 항체, 항원, 펩타이드, 단백질 또는 이의 단편이고, 보다 구체적으로는 항체, 항원, 펩타이드 또는 이의 단편이며, 보다 더 구체적으로는 항체, 항원 또는 이의 단편이다. 예를 들어, 본 발명에서 이용될 수 있는 타겟팅 모이어티는 항체 또는 항체의 Fab 및 Fc 부위를 포함할 수 있으며, 상기 Fab 부위를 통하여 타겟의 항원과 비공유적으로 결합하게 되고 결합 특성을 가지는 범위 내에서 통상적인 전장 Fab부위의 일부 영역일 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 “Fab 부위”는 타겟의 항원과 상호작용하는 항체의 하나의 부위를 의미한다. 일반적으로, 하나의 클래스에서 모든 항체의 Fab 부위는 거의 동일한 특성을 나타낸다.As used herein, the term " targeting moiety " refers to a known or novel material that is bonded to the surface of metal nanoparticles and can bind to the target (i.e., the target molecule). In some embodiments of the invention, the targeting moiety is an antibody, antigen, peptide, protein or fragment thereof, more specifically an antibody, antigen, peptide or fragment thereof, and more particularly an antibody, antigen or fragment thereof to be. For example, a targeting moiety that may be used in the present invention may include the F ab and F c sites of an antibody or antibody, and non-covalently binds to the antigen of the target via the F ab site, The branch may be a partial region of the general electric field F ab region within the range. As used herein, the term " F ab site " refers to one site of an antibody that interacts with the antigen of the target. Generally, the F ab sites of all antibodies in one class exhibit nearly identical properties.

상기 타겟팅 모이어티가 항체인 경우, 전장 항체 또는 이의 일부가 이용될 수 있다. 전장 항체는 다중클론 항체 및 단일클론 항체를 포함하며, 당업계에서 통상적으로 실시되는 방법들, 예를 들어, 융합 방법(Kohler and Milstein, European Journal of Immunology, 6:511-519(1976)), 재조합 DNA 방법(미국 특허 제4,816,56호) 또는 파아지 항체 라이브러리 방법(Clackson et al, Nature, 352:624-628(1991) 및 Marks et al, J. Mol . Biol ., 222:58, 1-597(1991))에 의해 제조될 수 있다. 항체 제조에 대한 일반적인 과정은 Harlow, E. and Lane, D., Using Antibodies : A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Press, New York, 1999; Zola, H., Monoclonal Antibodies : A Manual of Techniques, CRC Press, Inc., Boca Raton, Florida, 1984; 및 Coligan , CURRENT PROTOCOLS IN IMMUNOLOGY, Wiley/Greene, NY, 1991에 상세하게 기재되어 있으며, 상기 문헌들은 본 명세서에 참조로서 삽입된다.When the targeting moiety is an antibody, a full-length antibody or a portion thereof may be used. The full-length antibodies include polyclonal antibodies and monoclonal antibodies and can be prepared by methods commonly practiced in the art, for example, the fusion method (Kohler and Milstein, European Journal of (Clackson et al., Nature , 352: 624-628 (1991) and Marks et al., J. Immunology , 6: 511-519 (1976)), recombinant DNA methods (US Pat. No. 4,816,56) or phage antibody library methods . Mol Biol, 222:.. 58, can be prepared by 1-597 (1991)). The general process for manufacturing antibodies is Harlow, E. and Lane, D., Using Antibodies : A Laboratory Manual , Cold Spring Harbor Press, New York, 1999; Zola, H., Monoclonal Antibodies : A Manual of Techniques , CRC Press, Inc., Boca Raton, Florida, 1984; And Coligan, CURRENT PROTOCOLS IN IMMUNOLOGY , Wiley / Greene, NY, 1991, the disclosures of which are incorporated herein by reference.

또한, 본 발명에서 사용되는 용어 “단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드(single strand oligonucleotide barcode)”는 타겟과 결합되어 있는 금속 나노입자의 검출에 이용되는 모이어티로서, 본 발명의 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브(예컨대, RNA 프로브)와 혼성화되어 이중 가닥 올리고뉴클레오타이드(예컨대, DNA-RNA 복합체)를 형성할 수 있는 ‘바코드’ 기능을 가지는 올리고뉴클레오타이드이며, 말단(구체적으로는, 5'-말단)에 금속 나노입자와 결합할 수 있는 작용기를 가진다. 본 발명의 어떤 구현예에서, 상기 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드는 5'-말단에 티올기 또는 아민기가 결합되어 있고, 보다 구체적으로는 티올기가 결합되어 있다. 본 발명의 어떤 구현예에서, 본 발명의 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드의 길이는 6 내지 20개의 염기이며, 보다 구체적으로는 10 내지 15개의 염기이다. 통상적으로, 염기 서열의 수가 6개 미만이면 식별력이 떨어지거나, 혼성화된 이중 가닥 형성이 용이하지 않고 20개를 초과하는 경우 식별력과 이중 가닥 형성의 측면에서 개선되는 효과가 미미하지만 20개를 초과하는 것도 가능하다. 본 발명에서, 본 발명의 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드는 서열번호 1 및 서열번호 2로 예시되어 있지만, 상기 서열에 한정되는 것은 아니다. 또한, 저해 효과가 없는 한 본 발명의 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드는 안정성을 위해 하나 이상의 염기, 당 또는 골격(backbone)의 위치에서 변형될 수도 있다(De Mesmaeker et al., Curr Opin Struct Biol ., 5(3):343-55, 1995).The term " single strand oligonucleotide barcode " used in the present invention is a moiety used for detection of metal nanoparticles bound to a target, and includes a fluorescent oligonucleotide probe of the present invention (for example, RNA Oligonucleotide having a 'barcode' function capable of forming a double stranded oligonucleotide (for example, a DNA-RNA complex) hybridized with a metal nanoparticle (probe) at a terminal (concretely, 5'- Functional groups. In some embodiments of the present invention, the single-stranded oligonucleotide has a thiol group or an amine group bound to its 5'-terminal, more specifically, a thiol group is bonded thereto. In certain embodiments of the invention, the length of the detectable single stranded oligonucleotides of the invention is from 6 to 20 bases, more specifically from 10 to 15 bases. Generally, when the number of nucleotide sequences is less than 6, the discrimination power is low, or when the hybridized double strand is not easily formed, and when the number of nucleotide sequences is more than 20, there is little improvement in discrimination power and double strand formation, It is also possible. In the present invention, the detectable single strand oligonucleotide of the present invention is exemplified by SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, but is not limited thereto. Furthermore, the detectable single-stranded oligonucleotides of the present invention may be modified at one or more bases, sugars, or backbone positions for stability, as long as they do not inhibit (De Mesmaeker et al., Curr Opin Struct Biol . , 5 (3): 343-55, 1995).

상기 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 금속 나노입자에 직접적으로 결합하는 것이 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브와의 결합(이합체 형성) 및 이후 혼성화된 이중 가닥에 대한 리보핵산 분해 효소(예컨대, RNase H)의 활성을 방해하는 영향을 미칠 수 있음을 고려하여, 상기 금속 나노입자와 상기 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드 간에 링커(또는 스페이서)가 개입될 수 있다. 상기 링커는 상기 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 나노입자에 높은 밀도로 결합될 수 있게 해 줄 뿐 아니라 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브와의 결합도 보다 용이하게 해 주는 기능을 할 수 있다. 상기 링커는, 적당한 길이의 올리고뉴클레오타이드, 구체적으로는 올리고 A 뉴클레오타이드, 올리고 T 뉴클레오타이드, 올리고 C 뉴클레오타이드, 또는 A, T 또는 C가 조합된 올리고뉴클레오타이드일 수 있으며, 올리고 G 뉴클레오타이드의 경우는 G-4중 나선(G-quadruplex) 같은 이차 구조를 유발하여 효소의 활성을 저해시킬 수 있다는 단점이 있지만 G 염기는 A, T 또는 C와 조합된 올리고뉴클레오타이드를 형성하여 링커에 포함될 수도 있다.The direct binding of the detectable single stranded oligonucleotide barcode to the metal nanoparticles results in the binding (duplex formation) with a fluorescent oligonucleotide probe and the subsequent activity of ribonucleolytic enzymes (e. G., RNase H) on the hybridized double strand A linker (or spacer) may be interposed between the metal nanoparticle and the detectable single stranded oligonucleotide barcode, taking into account that the metal nanoparticle may have a disruptive effect. The linker not only allows the detectable single-stranded oligonucleotide barcode to bind to nanoparticles at a high density, but also can function to facilitate bonding with the probe of the fluorescent oligonucleotide. The linker may be an oligonucleotide of a suitable length, specifically an oligo- A nucleotide, an oligo- T nucleotide, an oligo- C nucleotide, or an oligonucleotide in which A, T or C is combined, and in the case of oligo- G nucleotides, G-quadruplex can induce a secondary structure such as an enzyme to inhibit the activity of the enzyme. However, the G-base may be included in the linker by forming an oligonucleotide in combination with A, T or C.

다음으로, 상기 목적 시료 내 타겟과 금속 나노입자 복합체 간에 형성되는 결합 복합체를 분리하기 위해 첫 번째 타겟 및 두 번째 타겟에 결합할 수 있는 항체가 코팅된/고정화된 기판(substrate)과 상기 결합 복합체를 포함하는 혼합물을 반응시킨다.Next, in order to separate a binding complex formed between the target in the target sample and the metal nanoparticle complex, a substrate coated with an antibody capable of binding to a first target and a second target, The resulting mixture is allowed to react.

본 발명의 어떤 구현예에서, 상기 기판은 적합한 견고성 또는 반-견고성 지지체로서, 예컨대, 플레이트, 막, 필터, 칩, 슬라이드, 웨이퍼, 파이버, 자기성 비드 또는 비자기성 비드, 겔, 튜빙, 고분자, 미소입자 및 모세관을 포함하고, 보다 구체적으로는 플레이트이며, 가장 구체적으로는 마이크로웰 플레이트이다.In some embodiments of the present invention, the substrate may be a suitable rigid or semi-rigid support, such as a plate, membrane, filter, chip, slide, wafer, fiber, magnetic bead or non-magnetic bead, gel, tubing, Microparticles and capillaries, more specifically plates, and most particularly microwell plates.

마지막 단계로, 기판 위에 고정화된 타겟과 결합된 금속 나노입자 복합체 내 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드와 혼성화될 수 있는 2종의 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브를 첨가하여 이중 가닥 올리고뉴클레오타이드를 형성시킨다. 본 명세서에서 사용되는 용어 “혼성화(hybridization)”는 2개의 단일 가닥 핵산이 상보적인 염기 서열들의 페어링(pairing)에 의하여 이합체 구조(duplex structure)를 형성하는 것을 의미한다. 혼성화는 단일 가닥 핵산 서열 간의 상보성이 완전할 경우(perfect match) 일어나거나 일부 미스매치(mismatch) 염기가 존재하여도 일어날 수 있다. 혼성화에 필요한 상보성의 정도는 혼성화 반응 조건에 따라 달라질 수 있으며, 특히 온도에 의하여 조절될 수 있다. 상기 용어“어닐링”과 “혼성화”는 차이가 없으며, 본 명세서에서 혼용된다.As a final step, two fluorescent oligonucleotide probes capable of hybridizing with a detectable single stranded oligonucleotide barcode in a metal nanoparticle complex associated with a target immobilized on a substrate are added to form a double stranded oligonucleotide. The term " hybridization " as used herein means that two single-stranded nucleic acids form a duplex structure by pairing complementary base sequences. Hybridization can occur either in perfect match between single stranded nucleic acid sequences or in the presence of some mismatching nucleotides. The degree of complementarity required for hybridization can vary depending on hybridization reaction conditions, and can be controlled by temperature. The terms " annealing " and " hybridization " are not different and are used interchangeably herein.

본 발명의 어떤 구현예에서, 상기 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브는 양 말단에 각각 형광물질(fluorophore) 및 퀀처(quencher) 분자를 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 “형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브(fluorescent oligonucleotide probe)”는 상기 검출성 올리고뉴클레오타이드 바코드에 상보적인 서열, 보다 구체적으로는 RNA 서열로, 상기 검출성 올리고뉴클레오타이드 바코드 서열과 혼성화되어 이중 가닥 올리고뉴클레오타이드 서열을 형성하는 분자를 의미하며, 구체적으로는 서열번호 3 및 서열번호 4로 제시되지만, 이는 하나의 실시예일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.In some embodiments of the present invention, the fluorescent oligonucleotide probe comprises fluorophore and quencher molecules at both ends, respectively. As used herein, the term " fluorescent oligonucleotide probe " refers to a nucleic acid sequence that hybridizes to the detectable oligonucleotide barcode with a complementary sequence, more specifically an RNA sequence, with the detectable oligonucleotide barcode sequence to form a double stranded oligonucleotide Refers to a molecule that forms a nucleotide sequence, and specifically, it is shown in SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4, but it is not limited thereto.

이후 리보핵산 분해 효소 H(RNase H)를 첨가하여 상기 형성된 이중 가닥 올리고뉴클레오타이드를 분해시켜 상기 분해된 형광성 뉴클레오타이드 프로브의 말단으로부터 유래되는 형광을 검출함으로써 상기 목적 시료 내 2종 타겟의 존재를 정량적으로 확인한다.Then, ribonucleolytic enzyme H (RNase H) is added to decompose the double-stranded oligonucleotide so as to detect fluorescence derived from the end of the degraded fluorescent nucleotide probe, thereby quantitatively confirming the presence of the two kinds of targets in the target sample do.

본 발명의 어떤 구현예에서, 본 발명의 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브의 양 말단은 로다민, 쿠마린, 시아닌, EvoBlue, 옥사진, 카르보피로닌(carbopyronin), 나프탈렌, 바이페닐, 안트라센(anthracene), 페난트렌, 파이렌, 카르바졸 등을 기본 백본으로 가지는 형광 색소 또는 이의 유도체 같은 형광성 모이어티가 선택적으로 컨쥬게이션될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 형광성 모이어티는 ATTO 390™ (479), ATTO 425™ (484), ATTO 465™ (508), ATTO 488™ (523), ATTO 495™ (527), ATTO 520™ (538), ATTO 532™ (553), ATTO Rho6G™ (570), ATTO 550™ (576), ATTO 565™ (592), ATTO Rho3B™ (565), ATTO Rho11™ (608), ATTO Rho12™ (532), ATTO Thio12™ (579), ATTO 610™ (634), ATTO 611 X™ (681), ATTO 620™ (643), ATTO Rho14™ (625), ATTO 633™ (657), ATTO 647™ (669), ATTO 647 N™ (669), ATTO 655™ (684), ATTO Oxa12™ (663), ATTO 700™ (719), ATTO 725™ (752), ATTO 740™ (764), BODIPY TMR (568), BODIPY558/568 (568), BODIPY564/570 (570), EvoBlue10™, EvoBlue30™, MR121, Cy2™ (506), YO-PRO™-1 (509), YOYO™-1 (509), Calcein (517), FITC (518), FluorX™ (519), Alexa™ (520), 로다민(Rhodamine) 110 (520), 5-FAM (522), Oregon Green™ 500 (522), Oregon Green™ 488 (524), RiboGreen™ (525), Rhodamine Green™ (527), Rhodamine 123 (529), Magnesium Green™ (531), Calcium Green™ (533), TO-PRO™-1 (533), TOTO1 (533), JOE (548), BODIPY530/550 (550), Dil (565), Cy3™ (570), Alexa™ 546 (570), TRITC (572), Magnesium Orange™ (575), 피코에리트린 R&B (575), Rhodamine Phalloidin (575), Calcium Orange™ (576), 피로닌 Y (580), Rhodamine B (580), TAMRA (582), Rhodamine Red™ (590), Cy3.5™ (596), ROX (608), Calcium Crimson™ (615), Alexa™ 594 (615), Texas Red(615), Nile Red (628), YO-PRO™-3 (631), YOYO™-3 (631), R-피코시아닌 (642), C-피코시아닌 (648), TO-PRO™-3 (660), TOTO3 (660), DiD DilC(5) (665), Cy5™ (670), 티아디카르보시아닌 (671), Cy5.5(694), Biosearch Blue (447), CAL Fluor Gold 540 (544), CAL Fluor Orange 560 (559), CAL Fluor Red 590 (591), CAL Fluor Red 610 (610), CAL Fluor Red 635 (637), FAM (520), Fluorescein (520), Fluorescein-C3 (520), Pulsar 650 (566), Quasar 570 (667), Quasar 670 (705), Quasar 705 (610) 및 이의 유도체 또는 컨쥬게이트와 연결될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 괄호의 숫자는 나노미터 단위로 표시한 발광 최대 파장이다. 또한, 본 발명의 형광성 모이어티 유도체는 자유 카르복실기, 에스테르(예컨대, N-하이드로숙신이미드(NHS) 에스테르) 또는 말레이미드 유도체를 추가적으로 포함할 수 있으며, 본 발명의 형광성 모이어티의 컨쥬게이트는 스트렙타비딘, 바이오틴, 팔로이딘, 아민, 아자이드 또는 이오도아세트아미트 컨쥬게이트를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 “연결(link)” 또는 “컨쥬게이션(conjugation)”은 최소 하나의 화학적 결합을 통해 두 개의 구성요소들을 연결하는 것을 의미하며, 상기 연결 또는 컨쥬게이션은 공유 결합, 수소 결합, 이온 결합, 배위 결합, 등과 같이 당업계에 알려진 어떠한 결합을 포함할 수 있고, 구체적으로는 공유 결합을 통해 이루어진다.In some embodiments of the present invention, both ends of the probe of the fluorescent oligonucleotide of the present invention are selected from the group consisting of rhodamine, coumarin, cyanine, EvoBlue, oxazine, carbopyronin, naphthalene, biphenyl, anthracene, Fluorescent moieties such as fluorescent dyes or derivatives thereof having a basic backbone such as threne, pyrene, carbazole, etc. can be selectively conjugated. For example, the fluorescent moieties of the present invention can be synthesized using ATTO 390 ™ (479), ATTO 425 ™ (484), ATTO 465 ™ (508), ATTO 488 ™ (523), ATTO 495 ™ (527), ATTO 520 ™ 538), ATTO 532 ™ (553), ATTO Rho6G ™ (570), ATTO 550 ™ (576), ATTO 565 ™ (592), ATTO Rho3B ™ 565, ATTO Rho11 ™ 608, ATTO Rho12 ™ 532 ), ATTO Thio12 (579), ATTO 610 (634), ATTO 611 X (681), ATTO 620 (643), ATTO Rho14 (625), ATTO 633 (657), ATTO 647 ATTO 647 N (669), ATTO 655 (684), ATTO Oxa 12 (663), ATTO 700 (719), ATTO 725 (752), ATTO 740 (764), BODIPY TMR , BODIPY 558/568 (568), BODIPY 564/570 (570), EvoBlue 10 ™, EvoBlue 30 ™, MR121, Cy2 ™ 506, YO-PRO ™ -1 509, YOYO ™ -1 509, Calcein 517 ), FITC 518, FluorX 519, Alexa 520, Rhodamine 110 520, 5-FAM 522, Oregon Green 500 (522), Oregon Green 488 (524 ), RiboGreen (525), Rhodamine Green (TM) 527, Rhodamine 123 (529), Magnesium Green (531), Calcium Green ™ (533), TO-PRO ™ -1 533, TOTO1 533, JOE 548, BODIPY 530/550 550, Dil 565, Cy3 ™ 570, Rhodamine B (575), Calcium Orange (576), Pyranine Y (580), Rhodamine B (576), Alexa ™ 546 (570), TRITC 572, Magnesium Orange 575, Picoeritrin R & B 575, Rhodamine Phalloidin 580), TAMRA 582, Rhodamine Red 590, Cy3.5TM 596, ROX 608, Calcium CrimsonTM 615, Alexa 594 615, Texas Red 615, Nile Red (628), YO-PRO ™ -3 (631), YOYO ™ -3 (631), R-ficocyanin (642), C-ficocyanin (648), TO- TOTO3 (660), DiD DilC (5) (665), Cy5 (670), Tiadicarbocyanine (671), Cy5.5 (694), Biosearch Blue (447), CAL Fluor Gold 540 CAL Fluor Orange 560 (559), CAL Fluor Red 590 (591), CAL Fluor Red 610 (610), CAL Fluor Red 635 (637), FAM 520, Fluorescein 520, Fluorescein- 650 (566), Quasar 570 (667), Quasar 670 (705), Quasar 705 (610) and derivatives or conjugates thereof, Information that is not. The number in parentheses is the maximum emission wavelength in nanometers. In addition, the fluorescent moiety derivative of the present invention may further comprise a free carboxyl group, an ester (e.g., N-hydroxysuccinimide (NHS) ester) or a maleimide derivative, and the conjugate of the fluorescent moiety Tolidine, biotin, paloidine, amine, azide or iodoacetamide conjugates. The term " link " or " conjugation " as used herein means connecting two components through at least one chemical bond, wherein the connection or conjugation is a covalent bond, , Ionic bonds, coordination bonds, and the like, and is specifically made through covalent bonds.

본 발명의 어떤 구현예에서, 본 발명의 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브의 5'-말단은 ROX 또는 Cy5.5의 형광물질로 표지되고, 상기 3'-말단은 BHQ-2로 표지된다.In some embodiments of the invention, the 5'-end of the fluorescent oligonucleotide probe of the invention is labeled with a ROX or Cy5.5 fluorescent material, and the 3'-end is labeled with BHQ-2.

또한, 본 발명의 방법은 상기 첫 번째 또는 두 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드와 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브 간에 형성된 2종의 이중 가닥 올리고뉴클레오타이드 분자를 상기 금속 나노입자로부터 해리시키는 과정을 추가적으로 실시할 수 있고, 상기 과정은 혼성화 단계 전 또는 상기 단계에서 동시에 실시될 수 있다. 본 발명의 어떤 구현예에서, 상기 해리 과정은 환원제의 처리, 보다 구체적으로는 DTT(dithiothreitol), β-머캅토에탄올(mercaptoethanol) 또는 이의 혼합물을 처리하여 실시할 수 있다.The method of the present invention may further comprise the step of dissociating two double-stranded oligonucleotide molecules formed between the first or second detectable single-stranded oligonucleotide barcode and the fluorescent oligonucleotide probe from the metal nanoparticles , The process may be performed before or simultaneously with the hybridization step. In some embodiments of the invention, the dissociation process may be carried out by treatment of a reducing agent, more specifically by treatment with DTT (dithiothreitol), beta-mercaptoethanol, or a mixture thereof.

본 발명의 금속 나노입자 복합체를 이용하여 목적 시료에서 얻어진 형광 시그널은 2종 이상의 타겟 검출에 효과적으로 이용될 수 있으며, 특히 2종의 타겟(예컨대, HCV 항원 및 HBV 검출 항체)을 효과적으로 분리하는 시그널을 제공한다(참고: 도 1). 또한, 상기 형광 시그널 분석은 당업계에 공지된 다양한 방법을 이용하여 실시될 수 있다. 즉, 형광 시그널은 당업계에서 이용가능한 적합한 장치(apparatus)에 의해 판독되고 프로세싱된다. 예를 들어, 형광 분석기, 마이크로플레이트 판독기(예컨대, 아플리스칸), 로봇 장치들을 이용한 자동화 프로세싱, 레이저 스캐닝 시스템을 포함하는 당업계에 알려진 프로토콜 및 과정들이 이용될 수 있다.A fluorescent signal obtained from a target sample using the metal nanoparticle complex of the present invention can be effectively used for detection of two or more kinds of targets, and in particular, a signal effectively separating two kinds of targets (for example, HCV antigen and HBV detection antibody) (Note: Fig. 1). In addition, the fluorescence signal analysis can be performed using various methods known in the art. That is, the fluorescence signal is read and processed by a suitable apparatus available in the art. For example, protocols and procedures known in the art may be used, including fluorescence analyzers, microplate readers (e.g., affixes), automated processing using robotic devices, laser scanning systems.

본 명세서에서 사용되는 용어 “CV(coefficient of variation)”는 통계학에서 표준편차들의 평균값으로, 각각의 평균값이 얼마나 분포되어 있는 지를 나타내 CV값이 작을수록 신뢰도가 높아진다. 즉, 본 발명의 나노 금속입자 복합체를 이용하는 경우 측정된 형광 값들의 편차(%CV값)가 매우 낮은 범위였다는 것은 현저하게 높은 민감도로 타겟들(예컨대, 2종의 타겟들)을 분리시킬 수 있다는 것을 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 “정확도(recovery)”는 분석 과정에 대한 실제적인 효율을 의미하며, 알고 있는 양/농도의 시료로 실시된 분석 과정을 실시(즉, 첨가된 양/농도에 대해 측정된 양/농도의 비율 측정)하여 상기 분석 과정의 신뢰도를 평가하는 수치이다. 본 발명의 어떤 구현예에서, 상기 금속 나노입자 복합체는 매우 낮은, 보다 구체적으로는 20%CV, 및 보다 더 구체적으로는 2-15%CV 값을 나타내고, 높은 보다 구체적으로는 90% 이상, 보다 더 구체적으로는 95% 이상, 및 가장 구체적으로는 96% 이상의 정확도를 나타낸다(참고: 표 2).As used herein, the term " coefficient of variation (CV) " is an average value of standard deviations in a statistic. It indicates how each average value is distributed, and the smaller the CV value, the higher the reliability. That is, when the nano-metal particle composite of the present invention is used, the deviation (% CV value) of the measured fluorescence values is in a very low range, and the targets (for example, two kinds of targets) can be separated with a remarkably high sensitivity . As used herein, the term " recovery " refers to the actual efficiency of the analysis process, and may be determined by performing an analysis run on a sample of known quantity / concentration (i.e., Concentration / concentration ratio) to evaluate the reliability of the analysis process. In some embodiments of the present invention, the metal nanoparticle composites exhibit a very low, more specifically 20% CV, and more specifically a 2-15% CV value, and more specifically at least 90% More specifically greater than or equal to 95%, and most specifically greater than or equal to 96% (see Table 2).

본 발명의 어떤 구현예에서, 본 발명의 키트 및 방법이 적용될 수 있는 타겟은 바이러스, 곰팡이, 박테리아 또는 다른 미생물을 포함하며, 보다 구체적으로는 바이러스를 포함한다. 따라서, 본 발명의 키트 및 방법은 검출 대상인 타겟에 의해 유도되는 감염 질환의 동정 및 진단에 적용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 “감염 질환(infectious disease)”은 대상자(subject) 또는 환자 내에 또는 이와 접촉하는 생물체(감염성 제제; 예컨대, 바이러스)의 존재와 관계되는 질환 또는 상태를 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 “진단”은 특정 질병 또는 질환에 대한 한 객체의 감수성(susceptibility)을 판정하는 것, 한 객체가 특정 질병 또는 질환을 현재 가지고 있는 지 여부를 판정하는 것, 특정 질병 또는 질환에 걸린 한 객체의 예후(prognosis)(예컨대, 감염 질환 또는 상태의 동정, 상기 질환의 치료에 대한 반응성 및 이의 효과 판단)를 판정하는 것, 또는 테라메트릭스(therametrics)(예컨대, 치료 효능에 대한 정보를 제공하기 위하여 객체의 상태를 모니터링 하는 것)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 검출 대상이 B형 및 C형 간염 바이러스인 경우, 상기 바이러스들에 의해 유도되는 질환의 진단에 유용하다. 대상자/환자(subject/patient)로부터 유래된 시료(예컨대, 혈액)와 본 발명의 2종의 금속 나노입자(보다 구체적으로는, 금 나노입자)를 반응시키는 단계를 포함하는 방법을 통해 상기 시료에서 상이한 2종의 바이러스들(예컨대, B형 및 C형 간염 바이러스)의 존재 유무를 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명의 키트 및 방법은 미생물에 의해 유발되는 질환, 보다 구체적으로는 바이러스에 의해 유발되는 질환, 및 보다 더 구체적으로는 간염 바이러스에 의해 유발되는 질환의 동정 또는 진단에 간편하고 효율적으로 적용될 수 있다. 이용되는 금속 나노입자 복합체에 따라서, 본 발명이 적용될 수 있는 미생물-유발 감염 질환은 다양할 수 있고, 보다 구체적으로는 포유동물(예컨대, 인간)에서 발병되는 바이러스-유도성 간 질환 및 박테리아 감염 질환(bacterial infectious disease)을 포함하며, 보다 더 구체적으로는 간염 바이러스에 의한 간 질환 및 호흡기 바이러스-감염 질환을 포함한다. 본 발명의 어떤 구현예에서, 간염 바이러스(예컨대, A형, B형, C형, D형, E형 간염 바이러스)에 의해 유도되는 지방간, 간염, 간경변증 및 간암을 포함하고, 호흡기 바이러스-감염 질환은 코감기, 천식, 알러지성 및 계절성 비염, 인두염, 위막성 후두염(croup), 후두염의 상기도 감염과 이로 인한 부비동염, 중이염 합병증, 기관지염, 만성폐쇄성폐질환(COPD), 폐기종(emphysema), 폐렴, 폐렴의 하기도 감염에 의한 호흡기 질환 및 염증성 기도 질환을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.In some embodiments of the invention, the target to which the kits and methods of the invention may be applied includes viruses, fungi, bacteria or other microorganisms, and more specifically, viruses. Therefore, the kit and method of the present invention can be applied to the identification and diagnosis of an infectious disease induced by a target to be detected. The term " infectious disease " as used herein refers to a disease or condition associated with the presence of a subject or an organism (infectious agent; e.g., a virus) in or in contact with the subject. The term " diagnosis " as used herein includes determining the susceptibility of an object to a particular disease or disorder, determining whether an object currently has a particular disease or disorder, Determining the prognosis (e.g., identifying an infectious disease or condition, determining responsiveness to treatment of the disease, and determining the effect thereof) of an object that is afflicted with the disease (e. G., Information about therapeutic efficacy Lt; / RTI > to monitor the state of the object in order to provide < RTI ID = 0.0 > For example, when the detection subject is hepatitis B and C virus, it is useful for diagnosis of diseases induced by the viruses. The method comprising reacting a sample (e.g., blood) derived from a subject / patient with two metal nanoparticles of the present invention (more specifically, gold nanoparticles) The presence or absence of two different viruses (for example, hepatitis B and hepatitis C virus) can be confirmed. Thus, the kit and method of the present invention are simple and effective for the identification or diagnosis of diseases caused by microorganisms, more specifically diseases caused by viruses, and more particularly diseases caused by hepatitis viruses . Depending on the metal nanoparticle complex used, the microbial-induced infectious diseases to which the present invention may be applied may be varied, and more specifically, virus-induced liver diseases and bacterial infectious diseases (e.g., bacterial infectious disease, and more particularly liver disease and respiratory virus-infectious disease caused by hepatitis virus. In some embodiments of the present invention, the pharmaceutical composition of the present invention includes a hepatitis induced by hepatitis viruses (for example, hepatitis A, B, C, D, E viruses), hepatitis, liver cirrhosis and liver cancer, (COPD), emphysema, pneumonia, chronic obstructive pulmonary disease (COPD), chronic obstructive pulmonary disease (COPD), chronic obstructive pulmonary disease (COPD), chronic obstructive pulmonary disease (COPD), asthma, allergic and seasonal rhinitis, pharyngitis, croup, , Respiratory diseases caused by lower respiratory tract infections of pneumonia, and inflammatory airways diseases.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:The features and advantages of the present invention are summarized as follows:

(a) 본 발명은 시료 내 다중 타겟의 동시 검출방법 및 이를 이용하는 키트에 관한 것이다.(a) The present invention relates to a method for simultaneously detecting multiple targets in a sample and a kit using the same.

(b) 본 발명의 방법 및 키트는 (a) (i) 첫 번째 타겟팅 모이어티 및 첫 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 첫 번째 타겟 검출용 금속 나노입자 및 (ii) 두 번째 타겟팅 모이어티 및 두 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 두 번째 타겟 검출용 금속 나노입자; 및 (b) 상기 첫 번째 또는 두 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드에 각각 혼성화할 수 있는 2종의 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브를 이용하여 두 개의 타겟을 동시에 검출한다.(b) a method and kit of the present invention comprises the steps of: (a) providing a first target moiety and a first detectable single strand oligonucleotide barcode, wherein (i) the first targeting moiety and the first detectable single strand oligonucleotide barcode are independently ii) a second metal nanoparticle for target detection, wherein the second targeting moiety and the second detectable single stranded oligonucleotide barcode are bonded to the surface region independently of each other; And (b) two fluorescent oligonucleotide probes capable of hybridizing to the first or second detectable single strand oligonucleotide barcode, respectively.

(c) 상기 검출은 상기 형성된 이중 가닥 올리고뉴클레오타이드의 분해를 통해 얻어지는 형광 분석을 통해 다중으로 동시에 이루어진다.(c) the detection is carried out simultaneously with multiplexing through fluorescence analysis obtained through degradation of the double-stranded oligonucleotides formed.

(d) 따라서, 본 발명의 방법 및 키트는 감염 질환(특히, 바이러스-유도된 감염 질환)의 분자적 진단에 유용하고, 무엇보다도 목적 시료(예컨대, 환자로부터 채취된 소량의 혈액 시료)에서 다중 타겟(multiple target)을 동시에 분석할 수 있음에 따라 체외 진단 같은 의약 용도로 간편하고 효과적으로 적용할 수 있다.(d) Thus, the methods and kits of the present invention are useful for the molecular diagnosis of infectious diseases (particularly virus-induced infectious diseases) and, above all, multi-target blood samples from a subject sample Since multiple targets can be analyzed at the same time, they can be easily and effectively applied to medical uses such as in vitro diagnostics.

도 1은 항원 및 항체를 동시에 다중 측정하는 멀티플렉스(multiplex) GNP OLISA 방법에 대한 개략도이다: A 패널, 타겟팅 모이어티 및 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 결합된 금 나노입자들과 타겟과의 결합 복합체; 및 B 패널, 상기 복합체의 기판에서의 고정 후 형광성 RNA 프로브와의 반응을 통한 형광 시그널 검출.
도 2는 항 HCV 항체와 HBV 항원을 GNP OLISA 방법을 이용하여 동시에 다중 측정한 그래프이다. 가로축, 항체 또는 항원의 농도; 및 세로축, Δ 형광 강도.
도 3a 및 도 3b는 각각 항 HCV 항체와 HBV 항원을 동시에 다중 측정할 때 서로 간섭 없이 특이적으로 반응한다는 것을 보여주는 그래프이다. 가로축, 항체 또는 항원의 농도; 및 세로축, Δ 형광 강도.
도 4a 및 도 4b는 각각 항 HCV 항체와 HBV 항원을 ELISA 방법으로 측정한 그래프이다. 가로축, 항체 또는 항원의 농도; 및 세로축, Δ 흡광도.
도 5a 및 도 5b는 GNP OLISA 방법을 이용하여 혈청에서 각각 항 HCV 항체와 HBV 항원을 측정한 그래프이다. 가로축, 항체 또는 항원의 농도; 및 세로축, Δ 형광 강도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic diagram of a multiplex GNP OLISA method for simultaneously measuring multiple antigens and antibodies: A panel, targeting moiety, and detectable single strand oligonucleotide. Combination of gold nanoparticles coupled with a barcode to a target Complex; And panel B, fluorescence signal detection through reaction of the complex with a fluorescent RNA probe after immobilization on the substrate.
FIG. 2 is a graph showing the simultaneous multiplex measurement of anti-HCV antibody and HBV antigen using the GNP OLISA method. Concentration of abscissa, antibody or antigen; And vertical axis, Delta fluorescence intensity.
FIG. 3A and FIG. 3B are graphs showing that when the anti-HCV antibody and the HBV antigen are simultaneously measured, they react with each other without interference. Concentration of abscissa, antibody or antigen; And vertical axis, Delta fluorescence intensity.
4A and 4B are graphs showing the anti-HCV antibody and the HBV antigen measured by the ELISA method, respectively. Concentration of abscissa, antibody or antigen; And vertical axis,? Absorbance.
5A and 5B are graphs showing the anti-HCV antibody and HBV antigen measured in the serum using the GNP OLISA method, respectively. Concentration of abscissa, antibody or antigen; And vertical axis, Delta fluorescence intensity.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .

실시예Example

실시예Example 1:  One: AgAg -- GNPGNP -- DNADNA 또는  or dAbdAb -- GNPGNP -- DNADNA 복합체 제조 Composite manufacturing

20 nm의 금 나노입자(British Biocell International, Cardiff, UK)의 콜로이드 500 ml에 HCV 항원(Meridian Life Science, Memphis, TN, USA) 및 HBV 검출항체(Meridian Life Science, Memphis, TN, USA)를 각각 첨가하여 약 20분 동안 반응시킨 후 BSA(Sigma-Aldrich, St.Louis, MO, USA)로 블로킹하였다. Tween-20(Sigma-Aldrich, St.Louis, MO, USA) 및 포스페이트 완충액(pH 8.0)을 각각 최종 농도 0.05% 및 10 mM이 되도록 넣어준 후, 상기 입자 용액에 4 mM의 5'-티올화된 DNA 올리고뉴클레오타이드((주)올리고캠에서 합성됨)를 첨가하고 약하게 교반하며 4℃에서 하룻밤 동안 반응시켰다. 이후, 5 M NaCl(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 15 ml을 넣어 1시간 동안 상온에서 염화(salting) 과정을 거쳤으며, 기능화된 GNP는 3% BSA 250 ml을 넣고 상온(20-25℃)에서 30분 동안 안정화시켰다. 모든 반응이 끝난 후, 정제를 위하여 18,000 g로 20분 동안 2회에 걸쳐서 원심분리시키고, 침전된 컨쥬게이트들(conjugates)을 0.1% BSA가 포함된 10 mM 포스페이트 용액에 담아 4℃에서 보관하였다.HCV antigen (Meridian Life Science, Memphis, TN, USA) and HBV detection antibody (Meridian Life Science, Memphis, TN, USA) were added to 500 ml of colloid of 20 nm gold nanoparticles (British Biocell International, Cardiff, UK) After incubation for about 20 minutes, the cells were blocked with BSA (Sigma-Aldrich, St. Louis, Mo., USA). Tween-20 (Sigma-Aldrich, St. Louis, Mo., USA) and phosphate buffer (pH 8.0) were added to final concentrations of 0.05% and 10 mM, DNA oligonucleotide (synthesized on Oligocam) was added and allowed to react overnight at 4 < 0 > C with vigorous stirring. Then, 15 ml of 5 M NaCl (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) was added and salting was performed at room temperature for 1 hour. To the functionalized GNP, 250 ml of 3% BSA was added, -25 < 0 > C) for 30 minutes. After all the reactions were completed, centrifugation was performed twice for 20 minutes at 18,000 g for purification, and the precipitated conjugates were stored at 4 ° C in a 10 mM phosphate solution containing 0.1% BSA.

HBV 항원 및 항-HCV IgG 군의 동시다중 측정을 위해 사용된 올리고뉴클레오타이드 및 이와 상보적인 RNA 프로브의 서열((주)바이오니아에서 합성됨)은 표 1에 기재되어 있다.The oligonucleotides used for simultaneous multiplex measurement of HBV antigen and anti-HCV IgG groups and sequences of complementary RNA probes (synthesized in biona) are listed in Table 1.

올리고뉴클레오타이드Oligonucleotide 서열order 바이오마커Biomarker DNA2
F-RNA2-Q
DNA2
F-RNA2-Q
5'-ACTCTATGG-3'
ROX-5'-CCCAUAGAG-3'-BHQ2
5'-ACTCTATGG-3 '
ROX-5'-CCCAUAGAG-3'-BHQ2
HCV AbHCV Ab
DNA3
F-RNA2-Q
DNA3
F-RNA2-Q
5'-AGCGTTGTA-3'
Cy5-5'-CUACAACGC-3'-BHQ2
5'-AGCGTTGTA-3 '
Cy5-5'-CUACAACGC-3'-BHQ2
HCV AgHCV Ag

나노입자 결합된 DNA 서열 및 이의 검출에 이용되는 RNA 프로브 서열.
Nanoparticle bound DNA sequence and RNA probe sequence used for its detection.

실시예Example 2: 멀티플렉스  2: Multiplex GNPGNP OLISAOLISA

포획 항체(HBV cAb) 또는 항-면역글로불린 항체(anti-IgG)(Abcam, Cambridge, UK)를 PBS에 희석하여 각각 1 ㎍/ml 또는 4 ㎍/ml의 농도로 블랙 96-웰 마이크로플레이트에 코팅해주었다. 상온에서 1시간 동안 반응시킨 후, 3% BSA 용액으로 1시간 동안 블로킹해 주었다. 정량을 위해 상기 제조된 GNP 컨쥬게이트들과 항-HCV 또는 HBV 항원을 각각 농도별로 혼합하고 1시간 동안 반응시킨 후, 18,000 g에서 20분 동안 원심분리하여 침전물을 얻었다. 상기 침전물을 어세이 완충액(PBST에 녹여진 1% BSA)에 부유시켜 블로킹하고 반응이 완결된 웰 플레이트에 각각 넣어주었다. 상온에서 1시간 동안 반응시킨 후, RNase H 반응을 통해 증폭된 형광 신호를 아플리스칸(Appliskan; Thermoscientific, Walthan, MA, USA)을 이용하여 각각 544/589 nm 및 633/675 nm의 여기/발광 필터 세팅으로 판독하여 그 결과를 도 2에 예시하였다. 또한, 모든 과정 사이에 PBST 300 ㎕로 3회씩 플레이트를 세척해 주었다.(HBc cAb) or anti-immunoglobulin antibody (anti-IgG) (Abcam, Cambridge, UK) were diluted in PBS and coated onto black 96-well microplates at a concentration of 1 μg / ml or 4 μg / I did it. After reacting at room temperature for 1 hour, it was blocked with 3% BSA solution for 1 hour. For the quantification, the GNP conjugates prepared above and the anti-HCV or HBV antigen were mixed for each concentration, reacted for 1 hour, and centrifuged at 18,000 g for 20 minutes to obtain a precipitate. The precipitate was suspended in assay buffer (1% BSA in PBST), blocked, and placed in well-completed well plates. After incubation at room temperature for 1 hour, fluorescent signals amplified by RNase H reaction were amplified by excitation / emission of 544/589 nm and 633/675 nm, respectively, using an Applispan (Thermoscientific, Walthan, Mass., USA) And the results are shown in Fig. Between all the steps, the plates were washed three times with 300 [mu] l of PBST.

도 2에서 알 수 있듯이, 각 타겟은 다른 타겟에 대해 독립적으로(즉, 간섭 없이) 동시에 특이적으로 다중 측정된다는 것을 확인할 수 있었다.
As can be seen in Fig. 2, it can be seen that each target is simultaneously and specifically measured multiple times independently (i.e., without interference) for different targets.

실시예 3: 멀티플렉스 GNP OLISA를 이용한 바이오마커 검출 시 상호간 간섭 반응 테스트(특이성 확인)Example 3: Mutual interference test when detecting biomarkers using multiplex GNP OLISA (identification of specificity)

정량을 위해, 상기 제조된 GNP 컨쥬게이트들과 항-HCV 또는 HBV 항원을 각각 농도별로 혼합하는 단계를 제외한 나머지 단계는 멀티플렉스 GNP OLISA와 유사하다. 다만, 상호간 간섭이 없음을 확인하기 위해 각각 항-HCV는 HBV 항원의 부존재 하에서 농도별로 혼합하여 반응시키고(도 3a), 이와 반대로 항-HCV의 부존재 하에서 HBV 항원이 농도별로 혼합된 상태로 반응시켜(도 3b) 멀티플렉스 반응에 사용된 두 종류의 RNA 프로브가 특이적으로 항-HCV 또는 HBV 항원에 반응하는 지 여부를 확인하였다. 나머지 모든 반응과 측정 방법은 실시예 2와 동일하다.For quantification, the remaining steps are similar to the multiplex GNP OLISA except for mixing the prepared GNP conjugates and the anti-HCV or HBV antigen, respectively, by concentration. However, in order to confirm that there is no mutual interference, anti-HCVs are mixed and reacted with each other under the absence of HBV antigen (FIG. 3A), and in the opposite manner, HBV antigens are mixed in concentration in the absence of anti- (Fig. 3b). It was confirmed whether the two kinds of RNA probes used in the multiplex reaction specifically reacted with anti-HCV or HBV antigen. All the other reactions and measurement methods are the same as in Example 2.

도 3a 및 도 3b에서 알 수 있듯이, 각 타겟은 다른 타겟에 대해 독립적으로(즉, 간섭 없이) 동시에 특이적으로 다중 측정된다는 것을 확인할 수 있었다.
As can be seen in Figures 3A and 3B, it can be seen that each target is simultaneously and specifically measured multiple times independently (i.e., without interference) for different targets.

실시예Example 4: 종래의  4: Conventional ELISAELISA 를 이용하여 측정된 항-Lt; RTI ID = 0.0 > anti- HCVHCV  And HBVHBV 항원 antigen

4-1. 항-4-1. term- HCVHCV 측정을 위한 간접적  Indirectly for measurement ELISAELISA

HCV 항원을 PBS에 희석하여 4 ㎍/ml의 농도로 100 ㎕를 블랙 96-웰 마이크로플레이트에 코팅해주었다. 상온에서 1시간 동안 반응시킨 후, PBS 300 ㎕로 3회에 걸쳐서 세척하고 3% BSA 용액 200 ㎕를 넣고 1시간 동안 블로킹해 주었다. PBST 300 ㎕로 3회에 걸쳐서 세척 후, 정량을 위해 항-HCV를 어세이 완충액에 농도별로 혼합하고 1시간 동안 반응시켰다. 이후, HRP-컨쥬게이션된 항-염소 IgG(Abcam, Cambridge, UK)를 0.4 ㎍/ml의 농도로 1시간 동안 추가적으로 반응시켰다. PBST 300 ㎕로 3회에 걸쳐서 세척 후 TMB 기질 용액(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 100 ㎕를 넣고 10분 동안 반응시켰다. TMB 중단 용액(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 100 ㎕를 추가적으로 첨가하였다. 이후, 450 nm에서의 흡광도를 96-웰 마이크로플레이트 판독기(SpectraMax PlusTM, Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)로 측정하였다.
The HCV antigen was diluted in PBS and 100 [mu] l at a concentration of 4 [mu] g / ml was coated on a black 96-well microplate. After reacting at room temperature for 1 hour, the plate was washed with 300 μl of PBS three times, 200 μl of 3% BSA solution was added, and the mixture was blocked for 1 hour. After washing three times with 300 [mu] l of PBST, anti-HCV was mixed with concentration in assay buffer for quantitation and reacted for 1 hour. HRP-conjugated anti-goat IgG (Abcam, Cambridge, UK) was then additionally reacted at a concentration of 0.4 [mu] g / ml for 1 hour. After washing three times with 300 μl of PBST, 100 μl of TMB substrate solution (Sigma-Aldrich, St. Louis, Mo., USA) was added and reacted for 10 minutes. 100 μl of TMB stop solution (Sigma-Aldrich, St. Louis, Mo., USA) was added additionally. Then, the absorbance was measured at 450 nm in a 96-well microplate reader (SpectraMax Plus TM, Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA).

4-2. 4-2. HBVHBV 항원 측정을 위한 샌드위치  Sandwich for antigen measurement ELISAELISA

HBV 포획항체를 PBS에 희석하여 4 ㎍/ml의 농도로 100 ㎕를 블랙 96-웰 마이크로플레이트에 코팅해주었다. 상온에서 1시간 동안 반응시킨 후, PBS 300 ㎕로 3회에 걸쳐서 세척하고 3% BSA 용액 200 ㎕를 넣고 1시간 동안 블로킹해 주었다. PBST 300 ㎕로 3회에 걸쳐서 세척시킨 후, 정량을 위해 HBV 항원을 어세이 완충액에 농도별로 혼합하고 1시간 동안 반응시켰다. 바이오틴이 표지된 HBV 검출항체를 1 ㎍/ml의 농도로 1시간 동안 추가적으로 반응시켰다. PBST 300 ㎕로 3회에 걸쳐서 세척시킨 후, HRP가 컨쥬게이트된 스트렙타비딘을 1 ㎍/ml의 농도로 1시간 동안 추가적으로 반응시켰다. 다시 PBST 300 ㎕로 3회에 걸쳐서 세척시킨 후, TMB 기질 용액(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 100 ㎕를 넣고 10분 동안 반응시켰다. 이후, TMB 중단 용액(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 100 ㎕를 추가적으로 첨가시키고 450 nm에서의 흡광도를 96-웰 마이크로플레이트 판독기(SpectraMax PlusTM, Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)로 측정하였다.The HBV-captured antibody was diluted in PBS and 100 [mu] l at a concentration of 4 [mu] g / ml was coated on a black 96-well microplate. After reacting at room temperature for 1 hour, the plate was washed with 300 μl of PBS three times, 200 μl of 3% BSA solution was added, and the mixture was blocked for 1 hour. After washing three times with 300 [mu] l of PBST, the HBV antigen was mixed in concentration to the assay buffer for quantitation and reacted for 1 hour. Biotin-labeled HBV detection antibody was further reacted at a concentration of 1 μg / ml for 1 hour. After washing three times with 300 [mu] l of PBST, HRP-conjugated streptavidin was further reacted at a concentration of 1 [mu] g / ml for 1 hour. After washing three times with 300 μl of PBST, 100 μl of TMB substrate solution (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) was added and reacted for 10 minutes. Later, TMB stop solution (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) was added to 100 additional ㎕ and a 96-well microplate reader, the absorbance at 450 nm (SpectraMax Plus TM, Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA) .

도 4a 및 도 4b에서 알 수 있듯이, 각 타겟은 농도-의존적으로 흡광도가 증가함을 확인할 수 있었다.
As can be seen from Figs. 4A and 4B, it was confirmed that the absorbance of each of the targets increased in a concentration-dependent manner.

실시예Example 5:  5: GNPGNP OLISAOLISA 를 이용하여 측정된 항-Lt; RTI ID = 0.0 > anti- HCVHCV  And HBVHBV 항원 antigen

5-1. 항-5-1. term- HCVHCV 측정을 위한 간접적  Indirectly for measurement GNPGNP OLISAOLISA

항-염소 IgG를 PBS에 희석하여 4 ㎍/ml의 농도로 100 ㎕를 블랙 96-웰 마이크로플레이트에 코팅해주었다. 상온에서 1시간 동안 반응시킨 후, PBS 300 ㎕로 3회에 걸쳐서 세척하고 3% BSA 용액 200㎕를 넣고 1시간 동안 블로킹해 주었다. PBST 300 ㎕로 3회에 걸쳐서 세척시킨 후, 정량을 위해 상기 제조된 GNP 컨쥬게이트들과 항-HCV를 농도별로 혼합하고 1시간 동안 반응시키고 18,000 g에서 20분 동안 원심분리하여 침전물을 얻었다. 상기 침전물을 어세이 완충액(PBST에 녹여진 1% BSA)에 부유시켜 블로킹하고 반응이 완결된 웰 플레이트에 각각 넣어주었다. 상온에서 1시간 동안 반응시킨 후, RNase H 반응을 통해 증폭된 형광 신호를 아플리스칸(Appliskan; Thermoscientific, Walthan, MA, USA)을 이용하여 각각 544/589 nm의 여기/발광 필터 세팅으로 판독하여 그 결과를 도 5a에 예시하였다.
Anti-chlorine IgG was diluted in PBS and 100 ㎕ at a concentration of 4 / / ml was coated on a black 96-well microplate. After reacting at room temperature for 1 hour, the plate was washed with 300 μl of PBS three times, 200 μl of 3% BSA solution was added, and the mixture was blocked for 1 hour. After washing three times with 300 ㎕ of PBST, the prepared GNP conjugates and anti-HCV were mixed by concentration for 1 hour, and centrifuged at 18,000 g for 20 minutes to obtain a precipitate. The precipitate was suspended in assay buffer (1% BSA in PBST), blocked, and placed in well-completed well plates. After incubation at room temperature for 1 hour, the fluorescence signal amplified by RNase H reaction was read out with an excitation / emission filter setting of 544/589 nm using an Appliscan (Thermoscientific, Walthan, Mass., USA) The results are illustrated in FIG. 5A.

5-2. 5-2. HBVHBV 항원 측정을 위한 샌드위치  Sandwich for antigen measurement GNPGNP OLISAOLISA

HBV 포획항체를 PBS에 희석하여 4 ㎍/ml의 농도로 100 ㎕를 블랙 96-웰 마이크로플레이트에 코팅해주었다. 상온에서 1시간 동안 반응시킨 후, PBS 300 ㎕로 3회에 걸쳐서 세척하고 3% BSA 용액 200㎕를 넣고 1시간 동안 블로킹해 주었다. PBST 300 ㎕로 3회에 걸쳐서 세척한 후, 정량을 위해 상기 제조된 GNP 컨쥬게이트들과 HBV 항원을 농도별로 혼합하고 1시간 동안 반응시키고 18,000 g에서 20분 동안 원심분리하여 침전물을 얻었다. 상기 침전물을 어세이 완충액(PBST에 녹여진 1% BSA)에 부유시켜 블로킹하고 반응이 완결된 웰 플레이트에 각각 넣어주었다. 상온에서 1시간 동안 반응시킨 후, RNase H 반응을 통해 증폭된 형광 신호를 아플리스칸(Appliskan; Thermoscientific, Walthan, MA, USA)을 이용하여 각각 633/675 nm의 여기/발광 필터 세팅으로 판독하여 그 결과를 도 5b에 예시하였다.The HBV-captured antibody was diluted in PBS and 100 [mu] l at a concentration of 4 [mu] g / ml was coated on a black 96-well microplate. After reacting at room temperature for 1 hour, the plate was washed with 300 μl of PBS three times, 200 μl of 3% BSA solution was added, and the mixture was blocked for 1 hour. After washing three times with 300 ㎕ of PBST, the prepared GNP conjugates and HBV antigen were mixed by concentration for 1 hour for quantification, and centrifuged at 18,000 g for 20 minutes to obtain a precipitate. The precipitate was suspended in assay buffer (1% BSA in PBST), blocked, and placed in well-completed well plates. After incubation at room temperature for 1 hour, the fluorescence signal amplified by RNase H reaction was read out with an excitation / emission filter setting of 633/675 nm using an Appliscan (Thermoscientific, Walthan, MA, USA) The results are illustrated in FIG. 5B.

도 5a 및 도 5b에서 알 수 있듯이, 각 타겟은 농도-의존적으로 형광세기 증가함을 확인할 수 있었다.
As can be seen from Figs. 5A and 5B, it was confirmed that each of the targets was increased in fluorescence intensity in a concentration-dependent manner.

실시예Example 6: 멀티플렉스  6: Multiplex GNPGNP OLISAOLISA 을 이용하여 혈청 And serum 스파이킹Spy king (( spikingspiking ) 실험에서 얻어진 각 바이오마커(항-Each of the biomarkers (anti- HCV 및 HBV 항원)의HCV and HBV antigens) 분석 analysis

상업적으로 구매 가능한 인간 혈청에 2종 마커를 여러 가지 농도(50, 100 또는 200 ng/ml)로 섞어 놓고 상기 혈청 용액을 분석하여 실제로 인간 혈청 상에서 다중-OLISA를 수행하였다. 멀티플렉스 GNP OLISA와 동일한 방법으로 분석 정량된 각 마커들의 양을 토대로 표준 곡선을 만들고, 혈청에서 검출할 시 검출 표준 편차(%CV) 및 정확도(recovery)를 계산하여 실제 분석 시 활용 가능한 조건 내에 있음을 확인하였다(표 2).A commercially available human serum was mixed with two markers at various concentrations (50, 100, or 200 ng / ml) and the serum solution was analyzed to actually perform multi-OLISA on human serum. Multiplex GNP In the same way as OLISA, a standard curve is created based on the amount of each marker analyzed and quantified, and the detection standard deviation (% CV) and the recovery (recovery) (Table 2).

바이오마커Biomarker 항목Item 농도(density( ngng // mlml )) 5050 100100 200200 항-HCV
Anti-HCV
%CV(편차)% CV (deviation) 5.0255.025 15.49315.493 8.3608.360
정확도(%)accuracy(%) 99.599.5 105.9105.9 98.198.1 HBV 항원
HBV antigen
%CV% CV 2.2372.237 3.6423.642 3.5243.524
정확도(%)accuracy(%) 108.2108.2 106.3106.3 96.296.2

혈청에서 간접적 및 샌드위치 ELISA를 이용한 멀티플렉스 GNP OLISA 스파이킹.
Multiplex GNP OLISA Spiking with Indirect and Sandwich ELISA in Serum.

표 2에서 알 수 있듯이, 각 타겟은 약 2-15%의 편차와 96-108%의 정확도를 가지며, 실제 인간 혈청 내 분석 시 활용이 가능한 조건임을 확인하였다.
As shown in Table 2, each of the targets has a deviation of about 2-15% and an accuracy of 96-108%, and it is confirmed that the target is a condition that can be utilized in actual human serum analysis.

이상으로 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 일 구현예일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be obvious. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

<110> Korea Institute of Science and Technology <120> Simultaneous Detection Methods of Multiple Targets in a Sample and Uses Thereof <130> K07446 <160> 4 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 9 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> DNA2 <400> 1 actctatgg 9 <210> 2 <211> 9 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> DNA3 <400> 2 agcgttgta 9 <210> 3 <211> 9 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RNA2 <400> 3 cccauagag 9 <210> 4 <211> 9 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RNA3 <400> 4 cuacaacgc 9 <110> Korea Institute of Science and Technology <120> Simultaneous Detection Methods of Multiple Targets in a Sample          and Uses Thereof <130> K07446 <160> 4 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 9 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> DNA2 <400> 1 actctatgg 9 <210> 2 <211> 9 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> DNA3 <400> 2 agcgttgta 9 <210> 3 <211> 9 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RNA2 <400> 3 cccauagag 9 <210> 4 <211> 9 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RNA3 <400> 4 cuacaacgc 9

Claims (17)

(a) 첫 번째 타겟팅 모이어티(targeting moiety) 및 첫 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드(barcode)가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 첫 번째 타겟 검출용 금속 나노입자; (b) 두 번째 타겟팅 모이어티 및 두 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 두 번째 타겟 검출용 금속 나노입자; 및 (c) 상기 첫 번째 또는 두 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드에 각각 혼성화할 수 있는 2종의 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브를 포함하는 시료 내 이중 타겟의 동시 검출용 키트.(a) a first metal nanoparticle for target detection, wherein a first targeting moiety and a first detectable single stranded oligonucleotide barcode are independently bonded to a surface region; (b) a second metal nanoparticle for target detection, wherein the second targeting moiety and the second detectable single-stranded oligonucleotide barcode are independently bonded to the surface region; And (c) two fluorescent oligonucleotide probes each capable of hybridizing to the first or second detectable single strand oligonucleotide barcode. 제1항에 있어서, 상기 타겟팅 모이어티는 바이러스에 대한 항체 또는 항원인 것인 키트.2. The kit of claim 1, wherein the targeting moiety is an antibody or antigen to a virus. 제1항에 있어서, 상기 첫 번째 타겟 검출용 금속 나노입자와 두 번째 타겟 검출용 금속 나노입자는 서로 다른 타겟에 대한 결합능을 가지는 것인 키트.The kit according to claim 1, wherein the first metal nanoparticles for target detection and the second metal nanoparticles for target detection have binding capacities for different targets. 제1항에 있어서, 상기 금속 나노입자는 금, 백금, 은, 구리 또는 팔라듐 나노입자인 것인 키트.The kit of claim 1, wherein the metal nanoparticles are gold, platinum, silver, copper, or palladium nanoparticles. 제1항에 있어서, 상기 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브는 양 말단에 각각 형광물질(fluorophore) 및 퀀처(quencher) 분자로 표지되어 있는 것인 키트.The kit according to claim 1, wherein the fluorescent oligonucleotide probe is labeled at both ends with a fluorophore and a quencher molecule. 제1항에 있어서, 상기 2종의 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브는 서로 다른 형광을 나타내는 것인 키트.The kit according to claim 1, wherein the two kinds of fluorescent oligonucleotide probes exhibit different fluorescence. 제1항에 있어서, 상기 시료는 혈액, 혈장, 혈청, 조직, 세포, 타액, 객담, 소변, 림프, 골수액, 타액, 우유, 소변, 분변, 안구액, 정액, 뇌 추출물, 척수액, 관절액, 흉선액, 복수, 양막액 또는 세포 조직액을 포함하는 것인 키트.The method according to claim 1, wherein the sample is selected from the group consisting of blood, plasma, serum, tissue, cells, saliva, sputum, urine, lymph, bone marrow, saliva, milk, urine, feces, Thymus, ascites, amniotic fluid or cell tissue fluid. 제1항에 있어서, 상기 키트는 리보핵산 분해 효소 H(RNase H)를 추가적으로 포함하는 것인 키트.The kit according to claim 1, wherein the kit further comprises ribonucleolytic enzyme H (RNase H). 제1항에 있어서, 상기 키트는 세 번째 타겟팅 모이어티 및 세 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 금속 나노입자 및 상기 세 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드에 상보적인 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브를 추가적으로 포함하는 경우 3개의 타겟을 동시에 동정할 수 있는 것인 키트.2. The kit of claim 1, wherein the kit further comprises a metal nanoparticle having a third targeting moiety and a third detectable single-stranded oligonucleotide barcode attached to the surface region independently of each other, and a second nanoparticle complementary to the third detectable single-stranded oligonucleotide barcode Wherein the three targets are simultaneously identifiable when the probe further comprises a fluorescent oligonucleotide probe. 다음의 단계를 포함하는 시료 내 이중 타겟의 동시 검출방법:
(a) 목적 시료(sample of interest)를 2종의 금속 나노입자와 접촉시키는 단계로, 상기 금속 나노입자는 (i) 첫 번째 타겟팅 모이어티(targeting moiety) 및 첫 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드(barcode)가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 첫 번째 타겟 검출용 금속 나노입자 및 (ii) 두 번째 타겟팅 모이어티 및 두 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 두 번째 타겟 검출용 금속 나노입자로 이루어지고;
(b) 상기 단계 (a)의 혼합물을 상기 첫 번째 타겟 및 두 번째 타겟과 각각 결합할 수 있는 2종의 항체가 코팅된 기판(substrate)과 반응시키는 단계;
(c) 상기 단계 (b)의 기판에 포획된 복합체와 2종의 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브를 혼성화시키는 단계로, 상기 2종의 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브는 상기 첫 번째 또는 두 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드에 각각 혼성화하며; 및
(d) 상기 단계 (c)의 복합체 내 금속 나노입자 위에서 혼성화되어 형성되는 2종의 이중 가닥 올리고뉴클레오타이드 분자를 가수분해시켜 상기 프로브-유래된 형광 시그널을 검출하는 단계.
A method for simultaneous detection of a double target in a sample comprising the steps of:
(a) contacting a sample of interest with two metal nanoparticles, wherein the metal nanoparticles comprise (i) a first targeting moiety and a first detectable single stranded oligonucleotide barcode (ii) a second targeting moiety and a second detectable single-stranded oligonucleotide barcode are bound to the surface region independently of each other, and (ii) a second target moiety and a second detectable single- A metal nanoparticle for detecting a target;
(b) reacting the mixture of step (a) with a substrate coated with two antibodies capable of binding to the first target and the second target, respectively;
(c) hybridizing the complex captured on the substrate of step (b) with two kinds of fluorescent oligonucleotide probes, wherein the two kinds of fluorescent oligonucleotide probes are hybridized with the first or second detectable single strand oligonucleotide barcode Respectively; And
(d) hydrolyzing two double-stranded oligonucleotide molecules formed by hybridization on the metal nanoparticles in the complex of step (c) to detect the probe-derived fluorescence signal.
제10항에 있어서, 상기 첫 번째 타겟 검출용 금속 나노입자와 두 번째 타겟 검출용 금속 나노입자는 서로 다른 타겟에 대한 결합능을 가지는 것인 동시 검출방법.The simultaneous detection method according to claim 10, wherein the first metal nanoparticles for target detection and the second metal nanoparticles for target detection have binding capacities for different targets. 제10항에 있어서, 상기 기판은 마이크로웰 플레이트인 것인 동시 검출방법.11. The method of claim 10, wherein the substrate is a microwell plate. 제10항에 있어서, 상기 동시 검출방법은 단계 (c-1) 상기 첫 번째 또는 두 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드와 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브 간에 형성된 2종의 이중 가닥 올리고뉴클레오타이드 분자를 상기 금속 나노입자로부터 해리시키는 단계를 추가적으로 포함하는 것인 동시 검출방법.11. The method of claim 10, wherein the simultaneous detection method comprises: (c-1) contacting two double-stranded oligonucleotide molecules formed between the first or second detectable single-stranded oligonucleotide barcode and a fluorescent oligonucleotide probe to the metal nanoparticle Further comprising the steps of: 제13항에 있어서, 상기 해리는 환원제의 처리를 통해 이루어지는 것인 동시 검출방법.14. The method of claim 13, wherein said dissociation is accomplished through treatment of a reducing agent. 제10항에 있어서, 상기 동시 검출방법은 세 번째 타겟팅 모이어티 및 세 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드가 서로 독립적으로 표면 영역에 결합된 금속 나노입자 및 상기 세 번째 검출성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 바코드에 상보적인 형광성 올리고뉴클레오타이드 프로브를 추가적으로 포함하는 경우 3개의 타겟을 동시에 동정할 수 있는 것인 동시 검출방법.11. The method of claim 10, wherein the simultaneous detection method comprises the steps of: (a) combining a third targeting moiety and a third detectable single-stranded oligonucleotide barcode with metal nanoparticles bound to the surface region independently of each other; and Wherein the three targets can be identified simultaneously if they additionally comprise a complementary fluorescent oligonucleotide probe. 제10항에 있어서, 상기 타겟은 바이러스를 포함하는 것인 동시 검출방법.11. The method of claim 10, wherein the target comprises a virus. 제16항에 있어서, 상기 바이러스는 간염 바이러스인 것인 동시 검출방법.17. The method of claim 16, wherein the virus is hepatitis virus.
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