KR20180031612A - A Method of Rapid Diagnosis With High Sensitivity By Using Single Diagnosis Chip Comprising Reaction and Analysis Process - Google Patents

A Method of Rapid Diagnosis With High Sensitivity By Using Single Diagnosis Chip Comprising Reaction and Analysis Process Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a method for detecting a detection target material by using a diagnosis chip including reaction and analysis, and more particularly, to a diagnosis chip including a biological detection material interacting with a material to be detected and a detection part to which a sol-gel spot is fixed, and a method for detecting a material to be detected or a method for analyzing a sample.

Description

반응과 분석을 포함한 단일 진단칩의 고감도 신속진단방법 {A Method of Rapid Diagnosis With High Sensitivity By Using Single Diagnosis Chip Comprising Reaction and Analysis Process}[0001] The present invention relates to a method for rapidly diagnosing a single diagnostic chip including a reaction and an assay,

본 발명은 반응과 분석을 포함한 진단칩을 이용하여 검출 대상 물질을 검출하는 방법으로, 구체적으로는 검출 대상 물질과 상호작용하는 생물학적 검출 물질을 포함하고 졸-겔 스팟이 고정된 검출부를 포함하는 진단칩과 이를 기반으로 검출 대상 물질을 검출하는 방법 또는 시료를 분석하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for detecting a substance to be detected using a diagnostic chip including a reaction and an analysis, and more particularly, to a method for detecting a substance to be detected including a biological detection substance interacting with a substance to be detected, The present invention relates to a chip and a method for detecting a substance to be detected based on the chip, or a method for analyzing a sample.

임상 검사 분야에서 포인트·오브·케어·테스팅 (이하, POCT 라고도 한다) 분야가 주목받고 있다. 검체로부터 검출 대상 물질을 분리한 후 간편한 장치를 통해 POCT 분석함으로써, 검체를 채취하고 나서 검사 결과가 얻어지기까지의 시간을 단축할 수 있고, 간단하게 측정할 수 있다는 이점이 있다. In the field of clinical examination, the field of point-of-care testing (hereinafter also referred to as POCT) has received attention. It is possible to shorten the time required for obtaining a test result after collecting a specimen by separating a detection target substance from a specimen and then performing a POCT analysis through a simple device.

POCT 분석에 효소 분석(enzyme assay), 면역분석(immunoassay), 화학 비색 분석(chemical colorimetric assay), 전기화학적 분석(electrochemical assay), 형광 표지(fluorescence labeling) 및 측정, 또는 화학발광 표지 (chemiluminescent labeling) 및 측정 등의 다양한 기술이 사용되고 있다.POCT analysis can be performed using enzyme assay, immunoassay, chemical colorimetric assay, electrochemical assay, fluorescence labeling and measurement, or chemiluminescent labeling. And various techniques such as measurement are used.

종전 생화학적 방법을 이용한 체외 진단 형태는 고가의 분석 장비가 필요하고 대형병원 및 검사실 위주의 시약으로 개발되어 왔다. 이에 따라 진단 의약품의 소비 형태는 종합병원과 검사실 등 일부에 편중 되어 있고 고가의 분석 장비와 병행되어야 하기 때문에 국내 기업에는 많은 위험 요소로 작용하여 대부분 수입에 의존한 시장이 형성되었다. 1980년대 이후 현장형 진단 키트인 포인트??오브??케어??테스팅 (POCT)의 개념이 탄생하였고, 이러한 현장형 진단키트는 이후 임신 진단, 약물남용진단, 감염성 진단, 암 진단, 심장질환 등에 폭 넓게 응용되면서 1990년 이후 진단 시장의 성장을 주도하였다. 전 세계적인 체외 진단 치료법을 이용하는 인구가 증가하는 추세에 있고 POCT의 도입과 함께 저렴해 지는 체외 진단 검사비용으로 인해 보다 많은 사람들이 체외 진단에 관심을 보이고 있다. 체외 진단 중 면역화학적 진단의 시장규모는 2009년 140억불 규모에서 연평균 5.4% 성장률로 성장하여 2016년에는 200억불 이상 매출 규모를 형성할 것으로 전망하고 있다.In vitro diagnostic methods using conventional biochemical methods require expensive analytical equipment and have been developed as reagents for large hospitals and laboratories. As a result, consumption patterns of diagnostic products are concentrated in some hospitals and laboratories, and should be combined with expensive analytical equipments. Since the 1980s, the concept of point-of-care diagnostic testing (POCT), which is an on-site diagnostic kit, has been developed. This on-site diagnostic kit is then used for pregnancy diagnosis, drug abuse diagnosis, infectious disease diagnosis, It has been widely used and led the growth of diagnostic market since 1990. More people are interested in in vitro diagnostics due to the growing population using global in vitro diagnostic therapies and the cost of in vitro diagnostic tests that are cheaper with the introduction of POCT. The market size of immunochemical diagnosis during IVD is expected to grow at a CAGR of 5.4% from USD 14 billion in 2009, and to generate more than USD 20 billion in sales by 2016.

한편, 인플루엔자는 겨울철에 유행하는 급성 호흡기바이러스 감염으로 매년 인구의 약 10%가 감염되며 노인, 영유아 및 만성 질환 환자에서 폐렴의 합병 또는 기저질환의 악화로 종종 심각한 질환으로 분류된다. 매년 유행하는 계절 인플루엔자는 인플루엔자 바이러스의 항원의 소 변이에 의한 것인 반면 10-40년 주기로 발생되는 대유행 인플루엔자는 항원 대 변이에 의한 것으로 세계적 유행을 특징으로 인구의 30-50%가 감염되므로 인명 및 사회 경제적 피해가 막대하다. On the other hand, influenza is an acute respiratory virus infection that is prevalent in the winter season, and approximately 10% of the population is infected every year. It is often classified as a serious disease due to the complication of pneumonia or aggravation of underlying disease in elderly, infant and chronic disease patients. While seasonal influenza every year is due to a small number of influenza viruses, the pandemic influenza, which occurs every 10 to 40 years, is caused by an antigen-to-host mutation. It is characterized by global trends and 30-50% of the population is infected. Socioeconomic damage is enormous.

이러한 인플루엔자 바이러스 검출에 가장 많이 이용되는 항원항체 반응 기반의 신속항원검사법(Rapid test)은 비교적 적은 시간이 소요되고 간편한 장점이 있지만, 감도와 정확도가 낮은 단점이 있다. 인플루엔자의 확진 검사 시에 사용되는 Real-Time PCR 방법은 높은 감도와 정확도를 통해 감염성 질환의 진단에 가장 효과적인 기술로 인정받고 있지만, 검사 시간이 비교적 길고 전문기관에 의뢰가 필요하기 때문에 현장 검사가 거의 불가능한 실정이다. 또한 검사 비용이 높은 수준으로 감염성 질환의 대유행 시에 대규모의 초기 대응 수단으로 적용이 매우 어려운 측면이 있다. Rapid tests based on antigen-antibody reaction, which is the most frequently used for the detection of influenza virus, are relatively short in time and have a simple advantage, but have a low sensitivity and accuracy. The Real-Time PCR method used for confirmation of influenza is recognized as the most effective technology for the diagnosis of infectious diseases through high sensitivity and accuracy. However, since the inspection time is comparatively long and a request is made to a specialized institution, It is impossible. In addition, testing costs are high and it is very difficult to apply it as a large-scale initial countermeasure when infectious diseases are pandemic.

따라서, 비교적 작은 규모의 현장 적용이 가능한 POCT 개념의 제품개발이 필요하며, 또한 높은 감도와 정확도를 가지는 기술 개발 마련이 필요한 실정이다.Therefore, it is necessary to develop a POCT concept product that can be applied to a relatively small scale field, and it is necessary to develop a technology having high sensitivity and accuracy.

이러한 기술적 배경하에서, 본 출원의 발명자들은 3차원 고정화 졸겔 기반의 고민감도 기술을 제시하였다. 이 기술은 다공성 3차원 구조의 졸겔구조를 기반으로 다양한 바이오 마커를 대량으로 고정화 할 수 있는 기술로 기존바이오센서 대비 고민감 검출시스템 구축할 수 있으며 마이크로 어레이 제작기술 융합에 의한 소형화 진단칩 기반기술 제공 구현하고 기존 Rapid kit의 낮은 민감도/특이도 성능과 분자진단의 검출시간 제약성을 3차원 졸겔 바이오 융합기술 개발로 극복할 수 있었다. 또한 하나의 반응부에 졸겔 마이크로 어레이 제작기술로 다중마커를 독립적으로 같은 공간에 고정함으로써 멀티플렉스 (multiplex) 기술 구현이 가능하여 다중진단기술의 플랫폼 기반을 구축할 수 있었다. Under these technical backgrounds, the inventors of the present application have proposed a sensitive sensitivity technology based on a three-dimensionally immobilized sol-gel. This technology is able to massively immobilize various biomarkers based on the sol-gel structure of porous three-dimensional structure. It can build a system for detecting distress in comparison with conventional biosensors and provides technology based on miniaturization diagnosis chip by fusion of micro array manufacturing technology And the sensitivity and specificity of existing Rapid kit and detection time limit of molecular diagnosis were overcome by the development of 3 - D sol - gel bio - fusion technology. In addition, by multiplexing multiple markers independently in the same space using a sol-gel microarray fabrication technique in one reaction part, it is possible to implement a multiplex technique, thereby establishing a platform base of multiple diagnosis technology.

따라서 종래 사용되던 웰 또는 플레이트 기반이 아닌, 검출 대상 물질과 상호작용하는 생물학적 검출 물질을 포함하는 졸-겔 스팟이 고정된 시료 분석용 진단칩을 통해 졸-겔 기반의 고민감도/고특이도의 분석적 성능 및 다중진단 플랫폼 기술과 현장진단 기반의 신속하고 정확한 결과를 수득할 수 있게 됨으로써, 분석의 정확도 개선은 물론, 일체형의 시약 보관부 및 폐기물 보관부를 포함함으로써, 사용되는 시료 및 시약의 오염, 오사용으로 인한 문제를 해결할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.Thus, a sol-gel-based diagnostic chip for analyzing a sample with sol-gel spots containing a biological detection material that interacts with the detection target material, rather than the well-known well or plate based solids- By providing analytical performance and multi-diagnosis platform technology and quick and accurate results based on field diagnosis, it is possible to improve the accuracy of analysis, as well as the integrated reagent storage and waste storage, And the present invention has been completed.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 진단칩을 이용하여 검출 대상 물질을 검출하는 방법을 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, the present invention provides a method of detecting a detection target substance using a diagnostic chip.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다음의 구성이 일체형으로 포함된 진단칩을 이용하여 검출 대상 물질을 검출하는 방법으로, 검출 대상 물질을 포함하는 샘플이 함유된 용기 장착부; 검출 대상 물질과 상호작용하는 생물학적 검출 물질을 포함하는 졸-겔 스팟이 고정된 검출부; 검출 대상 물질과 생물학적 검출 물질의 반응 여부 확인을 위해, 생물학적 검출 물질에 대한 생물학적 표지자를 포함하는 반응 시약 보관부; 검출 대상 물질과 반응하지 않은 물질을 제거하기 위한 세척 용액을 포함하는 세척 용액 보관부; 검출부에서 반응 후의 잔존 물질 또는 미반응 물질을 제거하는 폐기물 보관부; 및 피펫 팁 (pipet tip) 형태의 운반 수단이 장착된 홀, 상기 용기 장착부에 포함된 검출 대상 물질을 포함하는 샘플을 상기 검출부의 검출 대상 물질과 상호작용하는 생물학적 검출 물질과 접촉시키고, 반응 결과를 이미징하는 것을 포함하는 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for detecting a detection target material using a diagnostic chip including the following components in an integrated manner, comprising: a container mounting part containing a sample containing a detection target material; A detection unit fixed with a sol-gel spot including a biological detection substance interacting with a substance to be detected; A reaction reagent storage section containing a biological marker for the biological detection substance to confirm whether the biological substance to be detected reacts with the biological substance to be detected; A cleaning solution storage unit including a cleaning solution for removing a substance not reacting with a detection target material; A waste storage unit for removing remaining or unreacted materials after the reaction in the detection unit; And a hole equipped with a transporting means in the form of a pipette tip, a sample containing a detection target substance contained in the container mounting portion is brought into contact with a biological detection substance interacting with a detection target substance of the detection portion, Lt; RTI ID = 0.0 > imaging. ≪ / RTI >

본 발명은 또한, 다음의 단계를 포함하는 진단칩을 이용한 검출 대상 물질의 분석방법을 제공한다: 진단칩 중 검출 대상 물질을 포함하는 샘플이 함유된 용기를 용기 장착부에 삽입하고, 피펫 팁 (pipet tip) 형태의 운반 수단을 홀에 장착시키는 단계; 상기 검출 대상 물질을 포함하는 샘플을 운반 수단으로 흡입하여, 검출 대상 물질과 상호작용하는 생물학적 검출 물질을 포함하는 졸-겔 스팟이 고정된 검출부에 주입하는 단계; 상기 검출부에서 반응 후의 잔존 물질을 흡입하여, 폐기물 보관부에 배출하는 단계; 상기 검출 대상 물질과 반응하지 않은 물질을 제거하기 위한 세척 용액을 포함하는 세척 용액 보관부에서 세척 용액을 검출부로 주입하여 상기 검출부 중 미반응 물질을 세척하는 단계; 상기 미반응 물질을 흡입하여, 폐기물 보관부에 배출하는 단계; 및 상기 검출부의 반응 결과를 이미징하는 단계. The present invention also provides a method for analyzing a detection target material using a diagnostic chip comprising the steps of: inserting a container containing a sample containing a substance to be detected in a diagnostic chip into a container mounting part, mounting a tip-shaped carrier means in a hole; Injecting a sample containing the substance to be detected into a delivery means and injecting a sol-gel spot containing a biological detection substance interacting with the substance to be detected into a fixed detection section; A step of sucking the remaining material after the reaction in the detection unit and discharging the remaining material to the waste storage unit; Washing the unreacted material in the detection part by injecting the cleaning solution into the detection part in the cleaning solution storage part including the cleaning solution for removing the substance not reacting with the detection target substance; Withdrawing the unreacted material into the waste storage unit; And imaging the reaction result of the detection unit.

본 발명에 따르면, 종전의 고민감도/고특이도 성능의 다중진단 플랫폼으로 제시된 졸-겔 기반기술을 바탕으로 분석 과정이 일체형으로 구성된 졸-겔 고정화 검출부와 시약 보관부 및 폐기물 보관부를 포함한 직선상의 현장진단용 진단칩을 검사 장비와 함께 사용하여, 기존대비 높은 분석적 성능을 포함, 신속하고 간단한 동작만으로 분석진행에 따른 진단 시간의 단축성능, 시료와 시약 및/또는 반응물질의 정량 보관이 가능한 구조기능, 이들 사이의 교차오염을 방지할 수 있게 됨으로써, 분석 정확도를 높일 수 있다. According to the present invention, on the basis of the sol-gel-based technology, which has been presented as a multi-diagnosis platform with a conventional high sensitivity / high specificity performance, the analytical process is carried out in a straight line Using the diagnostic chip for field diagnosis together with the inspection equipment, it is possible to save the diagnosis time due to the analysis progress by the quick and simple operation including the high analytical performance compared with the conventional one, and to store the sample and the reagent and / , Cross contamination between them can be prevented, and the analysis accuracy can be improved.

도 1은 진단칩의 전면도를 나타낸 것이다.
도 2는 진단칩 중 검출부에 대한 세부도 및 3차원 졸-겔 스팟에 대한 반응모식도이다
도 3은 진단칩 중 반응 시약 보관부에 대한 세부도이다.
도 4는 진단칩 중 세척 용액 보관부에 대한 세부도이다.
도 5는 진단칩 중 폐기물 보관부에 대한 세부도이다.
도 6은 진단칩 중 운반 수단이 장착된 홀에 대한 세부도이다.
도 7은 진단칩 중 용기 장착부에 대한 세부도이다.
도 8은 본 발명에 따른 방법 구현에 사용되는 진단기기에 대한 모식도이다.
도 9및 도 10은 종래 국내 Rapid 제품(S사)을 통한 진단 이미징 결과를 나타낸 것이다.
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 방법에 의한 진단 결과를 나타낸 것이다.
도 13 및 도 14는 Sol-gel을 3차원적 항체 고정한 3차원 솔젤 항체고정화 어세이에 대한 형광 세기 및 형광 이미지 결과를 각각 나타낸 것이다.
도 15는 음성 검체 샘플을 테스트한 형광이미지를 나타낸 결과이다.
도 16은 음성 검체 샘플을 테스트한 형광 데이터를 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 17은 양성 검체 샘플을 Influenza A에 대하여 테스트한 형광이미지를 나타낸 결과이다.
도 18은 양성 검체 샘플을 Influenza A에 대하여 테스트한 형광 데이터를 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 19는 양성 검체 샘플을 Influenza B에 대하여 테스트한 형광이미지를 나타낸 것이다.
도 20은 양성 검체 샘플을 Influenza B에 대하여 테스트한 형광 데이터를 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 21은 종양표지자 검출용 3차원 졸-겔 항체 고정화 칩에 대한 구성도이다.
도 22는 종양표지자 항원 검체 반응 형광이미지를 나타낸 것이다.
도 23 내지 도 26은 종양표지자 항원 농도별로 형광세기 분포도를 나타낸 것이다.
1 shows a front view of a diagnostic chip.
FIG. 2 is a schematic view of the detection part of the diagnostic chip and a reaction scheme for a three-dimensional sol-gel spot
3 is a detailed view of the reagent storage part of the diagnostic chip.
4 is a detailed view of the cleaning solution storage portion of the diagnostic chip.
5 is a detailed view of a waste storage portion in the diagnostic chip.
Fig. 6 is a detailed view of a hole in which the carrying means is mounted in the diagnostic chip.
7 is a detailed view of the container mounting portion of the diagnostic chip.
8 is a schematic diagram of a diagnostic device used in implementing the method according to the present invention.
FIGS. 9 and 10 show diagnostic imaging results through a conventional Rapid product (S company).
FIGS. 11 and 12 show diagnostic results by the method according to the present invention.
13 and 14 show fluorescence intensities and fluorescence image results for a three-dimensional antibody-immobilized 3D-antibody-immobilized assay using Sol-gel.
Fig. 15 shows the fluorescence image obtained by testing the negative specimen sample.
Fig. 16 shows the result of analysis of fluorescence data obtained by testing the negative specimen samples.
Fig. 17 shows fluorescence images of a positive specimen sample tested against Influenza A. Fig.
18 shows the result of analyzing fluorescence data of a positive specimen sample against Influenza A. FIG.
Fig. 19 shows a fluorescent image of a positive specimen sample tested against Influenza B. Fig.
Fig. 20 shows the result of analyzing fluorescence data of a positive specimen sample with Influenza B. Fig.
21 is a configuration diagram of a three-dimensional sol-gel antibody immobilized chip for detecting tumor markers.
Fig. 22 shows a fluorescence image of a tumor marker antigen-responsive sample.
Figures 23 to 26 show fluorescent intensity distributions by tumor marker antigen concentration.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In general, the nomenclature used herein is well known and commonly used in the art.

일 관점에서, 본 발명은 다음의 구성이 일체형으로 포함된 진단칩을 이용하여 검출 대상 물질을 검출하는 방법으로, 검출 대상 물질을 포함하는 샘플이 함유된 용기 장착부; 검출 대상 물질과 상호작용하는 생물학적 검출 물질을 포함하는 졸-겔 스팟이 고정된 검출부; 검출 대상 물질과 생물학적 검출 물질의 반응 여부 확인을 위해, 생물학적 검출 물질에 대한 생물학적 표지자를 포함하는 반응 시약 보관부; 검출 대상 물질과 반응하지 않은 물질을 제거하기 위한 세척 용액을 포함하는 세척 용액 보관부; 검출부에서 반응 후의 잔존 물질 또는 미반응 물질을 제거하는 폐기물 보관부; 및 피펫 팁 (pipet tip) 형태의 운반 수단이 장착된 홀, 상기 용기 장착부에 포함된 검출 대상 물질을 포함하는 샘플을 상기 검출부의 검출 대상 물질과 상호작용하는 생물학적 검출 물질과 접촉시키고, 반응 결과를 이미징하는 것을 포함하는 방법에 관한 것이다. In one aspect, the present invention provides a method for detecting a substance to be detected by using a diagnostic chip comprising the following components integrally, comprising: a container mounting portion containing a sample containing a substance to be detected; A detection unit fixed with a sol-gel spot including a biological detection substance interacting with a substance to be detected; A reaction reagent storage section containing a biological marker for the biological detection substance to confirm whether the biological substance to be detected reacts with the biological substance to be detected; A cleaning solution storage unit including a cleaning solution for removing a substance not reacting with a detection target material; A waste storage unit for removing remaining or unreacted materials after the reaction in the detection unit; And a hole equipped with a transporting means in the form of a pipette tip, a sample containing a detection target substance contained in the container mounting portion is brought into contact with a biological detection substance interacting with a detection target substance of the detection portion, Lt; RTI ID = 0.0 > imaging. ≪ / RTI >

본 발명에 따른 방법은 최적 신속화 반응 단계로 구성 (시약 및 반응단계 정량오차 오류 극복, 측정부 반응 최적화 및 장비 연동 신속화 설계 등)되어, 기존 대비 민감도를 90% 이상의 구현할 수 있으며, 본 발명에 사용된 진단칩은 각 반응 스텝에 맞춰 시약 보관부 및 폐기물 보관부를 구분함으로써, 사용되는 시료 및 시약의 오염, 오사용으로 인한 문제를 해결할 수 있다.The method according to the present invention can be realized as an optimum rapid reaction step (overcoming quantitative error error of reagent and reaction step, optimization of reaction part of measurement part, rapid design of interlocking equipment, etc.) The diagnostic chip can solve the problems caused by contamination and misuse of the reagents and reagents used by separating the reagent storage and the waste storage for each reaction step.

하나의 실시예에서, 상기 검출 대상 물질은 생체 물질일 수 있으며, 예를 들어 예를 들어, 핵산, 펩타이드, 단백질, 저분자 물질, 항원, 바이러스 또는 세포일 수 있다. 상기 생체 물질은 체액으로부터 유래될 수 있다. 상기 체액은 예를 들어 분변, 소변, 눈물, 타액, 피부의 외부 분비물, 호흡관의 외부 분비물, 장관의 외부 분비물, 소화관의 외부 분비물, 혈장, 혈청, 혈액, 척수액, 림프액, 체액, 조직, 조직 균질물, 조직의 부분, 세포, 세포 추출물, 또는 체외 세포 배양물일 수 있다. In one embodiment, the substance to be detected may be a biological substance and may be, for example, a nucleic acid, a peptide, a protein, a low molecular substance, an antigen, a virus or a cell. The biomaterial may be derived from body fluids. The body fluids may be, for example, feces, urine, tears, saliva, external secretions of skin, external secretions of the respiratory tract, external secretions of the intestinal tract, external secretions of the digestive tract, plasma, serum, blood, spinal fluid, Homogenates, portions of tissues, cells, cell extracts, or in vitro cell cultures.

상기 바이러스는 예를 들어, 인플루엔자 바이러스일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 인플루엔자 아형 A와 B에 대한 특이적인 항체를 솔젤 고정화 기술로 전용 진단칩에 고정하고 각 아형에 대한 검체에서 특이적인 진단 가능성을 확인할 수 있다. 기존 검사방법의 복잡한 프로세스 부분을 Lab on a chip 형태의 전용 진단칩을 사용하여 검체 채취부터 결과값 산출이 얻어지기까지의 자동화 측정과정으로 단축할 수 있으므로, 인플루엔자 바이러스 존재 여부를 간편하게 측정할 수 있다. 또한, 소형화된 진단칩 구성으로 보관의 용이성 및 현장검사(POCT) 시스템에 적용 가능하다는 이점이 있다. The virus may be, for example, an influenza virus. According to one embodiment of the present invention, antibodies specific for influenza subtypes A and B can be immobilized on a dedicated diagnostic chip by sol gel immobilization technique, and the specific diagnostic potential of each subtype can be confirmed. The complex process part of the existing inspection method can be shortened to the automated measurement process from the sampling to the calculation of the result value by using the dedicated diagnostic chip of Lab on a chip type so that the presence of influenza virus can be measured easily . In addition, the miniaturized diagnostic chip configuration has the advantage of being easy to store and applicable to on-site inspection (POCT) system.

상기 샘플이 함유된 용기는 진단칩과 분리 가능한 형태로 외부에서 끼워넣을 수 있다. 상기 샘플이 함유된 용기는 진단칩에 포함된 홀에 기계적, 접착성, 또는 기타 수단에 의해 진단칩에 장착될 수 있다. 이러한 용기를 사용함으로써, 다른 시약들과 함께 일체형으로 샘플을 보관하여 발생되는 공간적 및/또는 시간적 제약에서 자유롭게 샘플을 보관 또는 처리할 수 있게 된다. The container containing the sample can be fitted externally in detachable form to the diagnostic chip. The container containing the sample may be mounted on the diagnostic chip by mechanical, adhesive, or other means in the hole included in the diagnostic chip. By using such vessels, the sample can be stored or processed freely in the spatial and / or temporal constraints that arise from storing the sample in one piece together with other reagents.

상기 용기의 형태는 예를 들어, 병, 통(tub), 튜브 또는 앰플일 수 있고, 그 재질에는 제한이 없으며, 예를 들어 용기 부분적으로 또는 전체적으로 플라스틱, 유리, 종이, 호일, 왁스를 사용하여 제조될 수 있다. The shape of the container can be, for example, a bottle, a tube, a tube or an ampoule, and the material is not limited. For example, the container may be partially or wholly made of plastic, glass, paper, foil or wax .

상기 검출 대상 물질과 상호작용하는 생물학적 검출 물질은 예를 들어, 단백질, 또는 핵산 및/또는 올리고뉴클레오타이드일 수 있다. 상기 단백질은 예를 들어 검출 대상 물질에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 단편일 수 있다. 이 때, 검출 대상 물질의 검출은 항원-항체 반응에 의한 면역분석(immunoassay) 방식으로 수행될 수 있다. The biological detection substance that interacts with the substance to be detected may be, for example, a protein, or a nucleic acid and / or an oligonucleotide. The protein may be, for example, an antibody or a fragment thereof that specifically binds to a substance to be detected. At this time, detection of the substance to be detected can be performed by an immunoassay method by an antigen-antibody reaction.

상기 면역분석은 다양한 정량적 또는 정성적 면역분석 프로토콜에 따라 실시될 수 있다. 상기 면역분석 포맷은 방사능면역분석, 방사능면역침전, 면역침전, 면역조직화학염색, ELISA (enzyme-linked immunosorbant assay), 캡처-ELISA, 샌드위치 분석, 유세포 분석 (flow cytometry), 면역형광염색 및 면역친화성 정제를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.The immunoassay may be performed according to various quantitative or qualitative immunoassay protocols. The immunoassay format may include, but is not limited to, radioimmunoassays, radioimmunoprecipitation, immunoprecipitation, immunohistochemical staining, enzyme-linked immunosorbant assay (ELISA), capture-ELISA, sandwich assay, flow cytometry, But are not limited to, chemical purification.

하나의 실시예에서, 상기 검출 대상 물질을 포함하는 샘플과 검출 대상 물질과 상호작용하는 1차 생물학적 검출 물질을 반응시키는 단계; 및 상기 검출 대상 물질과 상호작용이 이루어진 1차 생물학적 검출 물질에 결합하는 2차 생물학적 검출 물질을 반응시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 검출 대상 물질과 상호작용하는 검출 물질이 항체인 경우, 1차 생물학적 검출 물질은 검출 대상 물질에 특이적으로 결합할 수 있고, 검출 대상 물질에 특이적으로 결합한 항체에 특이적으로 결합하는 항체를 2차 생물학적 검출 물질로 하여 반응이 수행될 수 있다.In one embodiment, the method includes reacting a sample containing the substance to be detected with a primary biological detection substance interacting with the substance to be detected; And reacting a secondary biological detection substance that binds to the primary biological detection substance that is interacted with the detection target substance. When the detection substance that interacts with the detection target substance is an antibody, the first biological detection substance can specifically bind to the detection target substance and can bind to the antibody specifically binding to the detection target substance The reaction can be carried out as a secondary biological detection substance.

상기 핵산 및/또는 올리고뉴클레오타이드는 예를 들어 앱타머 (aptamer)일 수 있다. 상기 앱타머는 소정의 표적 분자에 대한 결합 활성을 갖는 핵산 및/또는 올리고뉴클레오타이드 분자를 의미하며, 표적 분자에 결합하여 활성을 저해할 수 있다. 상기 앱타머는 RNA, DNA, 수식(modified) 올리고뉴클레오타이드 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 앱타머는 또한, 직쇄상 또는 환상의 형태일 수 있다. 상기 앱타머의 길이는 특별히 한정되지 않고, 통상 약 15∼약 200 뉴클레오타이드일 수 있다.The nucleic acid and / or oligonucleotide may be, for example, an aptamer. The aptamer means a nucleic acid and / or an oligonucleotide molecule having a binding activity to a predetermined target molecule, and may bind to a target molecule to inhibit activity. The aptamer may be RNA, DNA, modified oligonucleotides or a mixture thereof. The aptamer may also be in a linear or cyclic form. The length of the aptamer is not particularly limited and may be generally about 15 to about 200 nucleotides.

이 때, 상기 생물학적 검출 물질에 대한 생물학적 표지자는 예를 들어, 방사성 동위원소, 형광염료, 염료, 단백질, 또는 발광성 물질로 표지된 항체 또는 앱타머일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 방법에 포함된 반응 결과 이미징은 생물학적 표지자가 나타내는 형광, 방사선량, 발광 강도 등을 측정 및 분석하여 수행될 수 있다.At this time, the biological marker for the biological detection substance may be, for example, a radioisotope, a fluorescent dye, a dye, a protein, or an antibody or an aptamer labeled with a luminescent substance, but is not limited thereto. As a result of the reaction included in the method of the present invention, imaging can be performed by measuring and analyzing the fluorescence, the amount of radiation, the luminescence intensity, and the like represented by the biological marker.

상기 졸-겔 스팟은 검출 대상 물질과 상호작용하는 생물학적 검출 물질을 고정하기 위한 것으로, 졸 용액이 겔화되면서 고정될 수 있고 검출 대상 물질이 포함된 시료와 반응시 스팟이 떨어지지 않도록 고정될 수 있다. The sol-gel spot is for immobilizing a biological detection substance interacting with a detection target substance. The sol-gel spot can be fixed while the sol solution is gelled, and can be fixed so that the spot does not fall off during reaction with a sample containing the detection target substance.

상기 졸-겔 스팟의 크기는 예를 들어, 100-1000μm, 구체적으로 200-400μm일 수 있고, 더욱 구체적으로 250-350μm일 수 있다. 목적하는 범위 내에서 졸-겔 스팟의 크기가 너무 작으면 졸-겔 스팟의 탈착의 문제가 있고, 졸-겔 스팟의 크기가 크면 균일한 다공성 구조체 형성의 문제가 있다.The size of the sol-gel spot may be, for example, 100-1000 m, specifically 200-400 m, and more particularly 250-350 m. If the size of the sol-gel spot is too small within the desired range, there is a problem of desorption of the sol-gel spot. If the size of the sol-gel spot is large, there is a problem of forming a uniform porous structure.

상기 졸-겔 스팟은 검출부에서 일 방향으로 하나 이상의 졸-겔 스팟이 적어도 하나의 열을 가지도록 마이크로 어레이 형태로 배치될 수 있다. 이를 통해 다양한 검출 대상 물질과 상호작용하는 다양한 생물학적 검출 물질을 고정할 수 있으므로, 한 번에 다중으로 질병 진단할 수 있게 된다. The sol-gel spots may be arranged in microarray form so that at least one sol-gel spot in the direction of one of the sol-gel spots has at least one row. In this way, various biological detection substances interacting with various detection target substances can be immobilized, so that diagnosis of diseases can be performed at one time.

이하에서, 본 발명에 따른 진단칩의 도면을 통해 상세하게 설명한다. 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가진다.Hereinafter, the diagnostic chip according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same elements are denoted by the same reference numerals as possible even if they are shown on different drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 진단칩 (100)은 검출부 (110), 시약 및/또는 폐기물 보관부 (120), 샘플 및 운반수단 보관부 (130)로 구성된다. 본 발명에 따른 진단칩 (100)는 검출부 (110), 시약 및/또는 폐기물 보관부 (120), 샘플 및 운반수단 보관부 (130)를 포함하여 약 가로 (91.0mm) X 세로 (25mm) X 높이 (12.5mm)의 크기를 가질 수 있다. Referring to FIG. 1, a diagnostic chip 100 according to the present invention includes a detection unit 110, a reagent and / or waste storage unit 120, and a sample and carrier storage unit 130. The diagnostic chip 100 according to the present invention includes a detection chip 110, a reagent and / or waste storage unit 120, a sample and a carrier storage unit 130, Height (12.5 mm).

샘플 및 운반수단 보관부 (130)는 피펫 팁 (pipet tip) 형태의 운반 수단이 장착된 홀 (131) 및 검출 대상 물질을 포함하는 샘플이 함유된 용기 장착부 (132)로 구성된다. 용기 장착부 (132)에 고정되는 용기는 예를 들어, 진단칩와 분리 가능한 병, 통(tub), 튜브 또는 앰플일 수 있다. 진단칩 별로 개별 피펫 팁과 용기가 포함되며, 복수의 샘플을 구별하기 위해 샘플에 태그 예를 들어, 바코드 또는 QR 코드 등을 표시할 수 있다. The sample and carrier storage part 130 is constituted of a hole 131 equipped with a transporting means in the form of a pipette tip and a container mounting part 132 containing a sample containing a substance to be detected. The container secured to the container mounting portion 132 may be, for example, a diagnostic chip and a detachable bottle, tub, tube or ampoule. Individual pipette tips and containers are included for each diagnostic chip, and a tag, for example, a bar code or a QR code, can be displayed on the sample to distinguish the plurality of samples.

경우에 따라서, 진단칩 (100) 사용자의 사용편의를 위해 일 측면에 손잡이 (133)가 부착될 수 있다. In some cases, the handle 133 may be attached to one side of the diagnostic chip 100 for the convenience of the user.

검출부 (110)에는 검출 대상 물질 예를 들어, 핵산, 펩타이드, 단백질, 저분자 물질, 바이러스 또는 세포 상호작용하는 생물학적 검출 물질 예를 들어, 항원, 항체 또는 앱타머를 포함하는 졸-겔 스팟이 고정되어 있고, 졸-겔 스팟은 예를 들어 100-1000μm, 구체적으로 200-400μm의 크기, 더욱 구체적으로 250-350 μm의 크기를 가질 수 있다. A sol-gel spot including a nucleic acid, a peptide, a protein, a low molecular substance, a virus or a cell-interacting biological detection substance such as an antigen, an antibody or an aptamer is immobilized on the detection unit 110 And the sol-gel spot may have a size of, for example, 100-1000 μm , specifically 200-400 μm , more specifically 250-350 μm .

검출부 (110)에서 졸-겔 스팟은 하나 이상이 일 방향으로 배열되어 있으며, 적어도 하나 이상의 열을 가지도록 마이크로 어레이 형태로 배치될 수 있다. 이러한 졸-겔 스팟을 통해, 다양한 검출 대상 물질과 상호작용하는 다양한 생물학적 검출 물질 예를 들어, 하나 이상 또는 둘 이상의 생물학적 검출 물질을 고정할 수 있으므로, 한 번에 다중으로 질병 진단할 수 있게 된다. In the detection unit 110, one or more sol-gel spots may be arranged in one direction and may be arranged in a microarray form so as to have at least one or more rows. Through such sol-gel spots, it is possible to immobilize a variety of biological detection substances, for example, one or more biological detection substances, which interact with the various detection target substances, so that diagnosis can be made in multiple ways at once.

시약 및/또는 폐기물 보관부 (120)는 검출 대상 물질과 생물학적 검출 물질의 반응 여부 확인을 위해, 생물학적 검출 물질에 대한 생물학적 표지자를 포함하는 반응 시약 보관부 (121), 검출 대상 물질과 반응하지 않은 물질을 제거하기 위한 세척 용액을 포함하는 세척 용액 보관부 (122) 및 검출부에서 반응 후의 잔존 물질 또는 미반응 물질을 제거하는 폐기물 보관부 (123)로 구성된다. 도 3 내지 도 5 각각에 반응 시약 보관부 (121), 세척 용액 보관부 (122) 및 폐기물 보관부 (123)가 구체적으로 도시되어 있다. The reagent and / or waste storage part 120 includes a reaction reagent storage part 121 including a biological marker for the biological detection substance, a reaction reagent storage part 121 not reactive with the detection target substance A cleaning solution storage part 122 including a cleaning solution for removing the material, and a waste storage part 123 for removing the remaining or unreacted material after the reaction in the detection part. The reaction reagent storage part 121, the washing solution storage part 122 and the waste storage part 123 are specifically shown in FIGS. 3 to 5, respectively.

반응 시약 보관부 (121)에 포함된 생물학적 표지자는 예를 들어, 생물학적 검출 물질을 탐지할 수 있는 방사성 동위원소, 형광염료, 염료, 단백질, 또는 발광성 물질로 표지된 항체 또는 앱타머일 수 있다. The biological marker included in the reaction reagent storage section 121 may be, for example, a radioisotope capable of detecting a biological detection substance, a fluorescent dye, a dye, a protein, or an antibody or an aptamer labeled with a luminescent substance.

세척 용액 보관부 (122)에 포함된 검출 대상 물질과 반응하지 않은 물질을 세척하기 위한 용액은 예를 들어 계면활성제, 제단백제 또는 이온화염물질을 소량 포함하는 용액 일 수 있다. 검출부에서 반응 후의 잔존 물질 또는 미반응 물질을 제거하는 폐기물 보관부 (123)는 예를 들어, 검출부에서 반응 후의 잔존 물질 또는 미반응 물질을 흡수하는 패드 형태일 수 있다. 폐기물 보관부 (123)는 반응 후의 잔존 물질 또는 미반응 물질을 흡수할 수 있는 다공성 재료라면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 스폰지, 부직포, 천, 또는 솜 일 수 있다. 폐기물 보관부 (123)에서 폐기물을 처리함으로써 반응 후의 잔존 물질 또는 미반응 물질이 시약과 혼입됨으로써 발생하는 오염에 의해 검사 결과의 정확도가 저하되는 문제를 해결할 수 있다. The solution for washing the substance not reacted with the detection target substance contained in the cleaning solution storage part 122 may be, for example, a solution containing a small amount of a surfactant, a tarnish agent or an ionized salt. The waste storage part 123 for removing the remaining or unreacted material after the reaction in the detection part may be in the form of a pad for absorbing the residual material or unreacted material after the reaction in the detection part, for example. The waste storage part 123 is not particularly limited as long as it is a porous material capable of absorbing the remaining or unreacted material after the reaction, but may be, for example, a sponge, a nonwoven fabric, a cloth or a cotton. It is possible to solve the problem that the accuracy of the inspection result is lowered due to the contamination caused by mixing the residual material or unreacted material after the reaction with the reagent by treating the waste in the waste storage part 123.

경우에 따라서, 검출부 (110)에는 스티커가 부착되고, 반응 시약 보관부 (121), 세척 용액 보관부 (122) 및 폐기물 보관부 (123)는 커버 부재를 실링하여 밀봉될 수 있다. A sticker may be attached to the detection unit 110 and the reaction reagent storage unit 121, the washing solution storage unit 122 and the waste storage unit 123 may be sealed by sealing the cover member.

본 발명에 따른 일체형으로 포함된 단일 진단칩 (100)은 PVdF(polyvinylidene fluoride), 나일론(nylon), 니트로셀룰로오스(nitrocellulose), PU(polyurethane), PC(polycarbonate), PS(polystyrene), PLA(polylatic acid), PAN(polyacrylonitrile), PLGA,(polylactic-co-glycolic acid), PEI(polyethyleneimine), PPI(polypropyleneimine), PMMA (Polymethyl methacrylate), PVC (polyvinylcholride), PVAc(polyvinylacetate), 및 폴리스티렌 디비닐벤젠 공중합체(Polystylene divinylbenzene copolymer)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상으로 사출된 플라스틱을 재질로 포함할 수 있으며, 구체적으로 폴리스타이렌(Polystyrene) 및/또는 폴리메틸 메타크릴레이트 (Polymethyl methacrylate)로 사출된 플라스틱을 재질로 포함할 수 있다. The single diagnostic chip 100 included in an integrated form according to the present invention may be a polyvinylidene fluoride (PVdF), a nylon, a nitrocellulose, a polyurethane, a polycarbonate, a polystyrene (PS), a polylic polyacrylic acid, polyacrylonitrile (PAN), polylactic-co-glycolic acid, polyethyleneimine, polypropyleneimine, polymethyl methacrylate, polyvinylcholide, polyvinylacetate and polystyrene divinylbenzene A polymer injected with at least one selected from the group consisting of a polystyrene divinylbenzene copolymer and a plastic injected with polystyrene and / or polymethyl methacrylate, It can be included as a material.

다른 관점에서, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 진단칩을 이용한 검출 대상 물질의 분석방법에 관한 것이다: 진단칩 중 검출 대상 물질을 포함하는 샘플이 함유된 용기를 용기 장착부에 삽입하고, 피펫 팁 (pipet tip) 형태의 운반 수단을 홀에 장착시키는 단계; 상기 검출 대상 물질을 포함하는 샘플을 운반 수단으로 흡입하여, 검출 대상 물질과 상호작용하는 생물학적 검출 물질을 포함하는 졸-겔 스팟이 고정된 검출부에 주입하는 단계; 상기 검출부에서 반응 후의 잔존 물질을 흡입하여, 폐기물 보관부에 배출하는 단계; 상기 검출 대상 물질과 반응하지 않은 물질을 제거하기 위한 세척 용액을 포함하는 세척 용액 보관부에서 세척 용액을 검출부로 주입하여 상기 검출부 중 미반응 물질을 세척하는 단계; 상기 미반응 물질을 흡입하여, 폐기물 보관부에 배출하는 단계; 및 상기 검출부의 반응 결과를 이미징하는 단계에 관한 것이다. In another aspect, the present invention relates to a method for analyzing a detection target material using a diagnostic chip comprising the steps of: inserting a container containing a sample containing a detection target material in a diagnostic chip into a container mounting portion, mounting a pipet tip-shaped carrier means in a hole; Injecting a sample containing the substance to be detected into a delivery means and injecting a sol-gel spot containing a biological detection substance interacting with the substance to be detected into a fixed detection section; A step of sucking the remaining material after the reaction in the detection unit and discharging the remaining material to the waste storage unit; Washing the unreacted material in the detection part by injecting the cleaning solution into the detection part in the cleaning solution storage part including the cleaning solution for removing the substance not reacting with the detection target substance; Withdrawing the unreacted material into the waste storage unit; And imaging the reaction result of the detection unit.

구체적 분석방법은 다음과 같다. The concrete method of analysis is as follows.

1. 분석 준비1. Preparation for analysis

검출 대상 물질을 포함하는 샘플이 함유된 용기 예를 들어, 튜브를 용기 장착부 (132)에 삽입하고, 피펫 팁 (pipet tip) 형태의 운반 수단을 홀 (131)에 장착시킨다. 예열이 완료된 분석장치의 장착 커버를 올리고 진단칩 (100)을 장착시킨다. 진단칩 (100)은 진단기기에 장착되는데, 도 8에 나타낸 바와 같이 구동부 (driving part), 시린지 펌프 (Syringe pump) 및 광학부 (Optical portion)를 추가로 포함한다. A container containing a sample containing a substance to be detected, for example, a tube is inserted into the container mounting portion 132, and a transportation means in the form of a pipette tip is mounted on the hole 131. [ The mounting cover of the analytical apparatus having completed preheating is raised and the diagnostic chip 100 is mounted. The diagnostic chip 100 is mounted on a diagnostic device, and further includes a driving part, a syringe pump, and an optical part as shown in FIG.

상기 구동부는 진단칩을 자동적으로 인식하여 항온시스템으로 갖춰진 기기반응부로 X축 이동시키고 리퀴드 핸들러 (Liquid handler) Y축 구동모듈과 지정된 위치로 작동하는 시스템을 가진다. 동 대한 오차율은 0.1mm로 정밀하게 설계될 수 있다. 진단칩 (100) 측정부의 졸-겔 반응 증폭을 위해 수백~수천 rpm의 컨트롤된 쉐이킹 기능이 추가되며 최종적으로 광학부와 정밀한 위치에서 측정되는 구조로 구성된다. 이러한 구조를 채널화 하여 최대 4개의 진단칩을 동시에 연동할 수 있다.The driving unit automatically recognizes the diagnostic chip, moves the X-axis to the device reaction unit equipped with the constant temperature system, and operates the liquid handler Y-axis driving module and the designated position. The dynamic error rate can be precisely designed to be 0.1mm. A controlled shaking function of several hundred to several thousand rpm is added to the sol-gel reaction amplification of the diagnostic chip (100) measurement part, and finally the optical part and the structure are measured at a precise position. By channeling these structures, up to four diagnostic chips can be interlocked simultaneously.

상기 시린지 펌프는 진단칩(100)의 이동 X축과 연동하여 작동되며 지정된 위치에서 각 단계의 샘플들을 주입-배출한다. 소모성 팁을 자동으로 탈- 부착하는 기능을 추가하며 진단칩(100)에 보관용기 호일을 연산된 압력 결과값 의해 펀칭을 할 수 있는 기능을 추가하여 작동장비의 다기능을 융합시켜 부피를 최소화할 수 있다. 주 기능인 샘플의 흡입-배출은 터치센서에 의해 고정된 특정위치를 인식하여 정확한 부피양을 조절할 수 있다. 흡입 배출의 오차범위를 1마이크로 리터로 극소량 컨트롤 가능할 수 있다.The syringe pump is operated in conjunction with the moving X-axis of the diagnostic chip 100 and injects and discharges samples of each stage at a designated position. It is possible to add the function of automatically removing and attaching the consumable tip and to add the function of punching the storage container foil to the diagnostic chip 100 by the calculated pressure result value so as to minimize the volume by fusing the multi- have. The main function, suction-ejection of the sample, can recognize the specific position fixed by the touch sensor and adjust the exact volume amount. It is possible to control the error range of the suction and discharge to a very small amount of 1 microliter.

상기 광학부는 진단칩 측정부의 졸-젤 고정화 스팟에서 형광적인 반응이 완료되면 광학모듈부로 이동 후 광학적 이미지를 센싱한다. 정확한 스팟의 위치를 인지하기 위해 참조 스팟 (Reference spot)으로부터 반응 스팟간의 공간적 알고리즘을 적용하며 반응 스팟의 픽셀 (pixel) 단위의 연산시스템을 포함할 수 있다. 발광부는 고감도 LED로 구성하며 수광부는 고해상도 (High resolution) CCD 모듈로 구성될 수 있다. 사용되는 형광파장 필터는 550~680nm에서 구성되어 장착될 수 있다. 진단칩의 측정창과 LED-CCD간의 광파 가이드 (Light wave guide)를 최적화함으로써 고감도로 센싱할 수 있다. LED 광의 온도변이위험성에 의한 결과값 왜곡현상을 방지하기 위해 측정부 주위를 항온시스템으로 유지할 수 있다.When the fluorescence reaction is completed in the sol-gel immobilized spot of the diagnostic chip measuring unit, the optical unit moves to the optical module unit and senses an optical image. Applying a spatial algorithm between the reaction spots from a reference spot to recognize the position of the correct spot and including an operation system in pixel units of the reaction spot. The light emitting part is composed of a high sensitivity LED and the light receiving part can be composed of a high resolution CCD module. The fluorescence wavelength filter used can be constructed and installed at 550 ~ 680nm. By optimizing the light wave guide between the measurement window of the diagnostic chip and the LED-CCD, it can be sensed with high sensitivity. To prevent distortion of the resultant value due to the risk of temperature variation of the LED light, it is possible to maintain the temperature around the measuring part as a constant temperature system.

2. 분석 진행2. Analyze progress

분석장치의 시작 버튼을 누르고, 진단칩의 샘플에 태그된 바코드를 인식하면서 반응 챔버 내로 이동하면서 단계가 진행될 수 있다. 펀칭으로 커버 부재로 실링되어 밀봉된 파우치를 오픈하여 반응 시약 보관부 (121), 세척 용액 보관부 (122) 및 폐기물 보관부 (123)가 개구되도록 한다. The process can be performed while pressing the start button of the analyzer and moving into the reaction chamber while recognizing the barcode tagged to the sample of the diagnostic chip. The sealed pouch is sealed with the cover member by punching to open the sealed reagent storage unit 121, the washing solution storage unit 122 and the waste storage unit 123.

홀 (131)에 피펫 팁 (pipet tip)을 고정시키고, 피펫 팁을 이동시켜 용기 장착부 (132)에 고정되는 용기에 함유된 샘플을 흡입하여 검출부 (110)에 주입하고, 교반하여 반응이 진행되도록 한다. 반응 시약 보관부 (121)의 생물학적 검출 물질에 대한 생물학적 표지자를 흡입하여 검출부 (110)에 주입하고, 교반하여 반응이 진행되도록 한다.A pipette tip is fixed to the hole 131 and the pipette tip is moved so that the sample contained in the container fixed to the container mounting part 132 is sucked and injected into the detecting part 110 so that the reaction proceeds do. The biological marker of the biological detection substance in the reaction reagent storage unit 121 is sucked into the detection unit 110, and the reaction proceeds by stirring.

반응이 완료된 검출부 (110)의 반응 후 잔존 물질을 흡입하여 폐기물 보관부 (123)에 배출하고, 세척 용액 보관부 (122)에 포함된 검출 대상 물질과 반응하지 않은 물질을 제거하기 위한 세척 용액으로 검출부 (110)의 미반응 물질을 흡입하여 폐기물 보관부 (123)에 배출한다. 경우에 따라서, 반응하지 않은 물질을 제거하기 위해 세척 용액으로 세척하는 과정은 3회 반복될 수 있다. After the reaction of the detection unit 110 that has completed the reaction, the remaining substance is sucked and discharged to the waste storage unit 123, and the cleaning solution for removing the substance not reacting with the detection target material contained in the cleaning solution storage unit 122 The unreacted material of the detection unit 110 is sucked and discharged to the waste storage unit 123. In some cases, the process of washing with the wash solution to remove unreacted material may be repeated three times.

검출부 (110)에서의 반응 결과는 도 2에 나타낸 바와 같다. 도 2에 따르면, 검출부 (110)의 졸-겔 스팟에 고정된 생물학적 검출 물질과 샘플 중 검출 대상 물질의 선택적 1차 면역 반응이 진행되고, 검출 대상 물질과 생물학적 검출 물질의 반응 여부 확인을 위해 생물학적 검출 물질에 대한 생물학적 표지자와 선택적 2차 면역 반응이 진행될 수 있다. The results of the reaction in the detection unit 110 are as shown in Fig. 2, the selective first-order immune reaction between the biological detection substance immobilized on the sol-gel spot of the detection unit 110 and the detection target substance in the sample progresses, and a biological A selective secondary immunoreaction with the biological marker for the detection substance can proceed.

이후, 반응이 완료된 진단칩 (100)은 광학부로 이동시키고, 표준 시그널 (Raw Signal) 값과 진단칩 (100)으로부터 측정된 바코드값 및 기기 코드값의 연산에 의해 데이터를 처리하고, 디스플레이에 데이터를 송출시킨다. Thereafter, the diagnostic chip 100 that has completed the reaction moves to the optical section, processes the data by calculating a standard signal (Raw Signal) value, a bar code value and a machine code value measured from the diagnostic chip 100, .

이후, 진단칩 (100)은 자동으로 트레이에서 분리되고, 반응이 완료된 진단칩 (100)은 제거된다. Thereafter, the diagnostic chip 100 is automatically detached from the tray, and the diagnostic chip 100 having completed the reaction is removed.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 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 examples are for illustrative purposes only and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these examples.

실시예 1. 인플루엔자 기존 Rapid 제품과 진단칩 졸-겔 스팟센서의 반응 결과 비교Example 1. Comparison of reaction results of existing Rapid product influenza and diagnostic chip sol-gel spot sensor

기존 제품 Rapid 대비 졸-겔 스팟센서 제작과 전용 분석 장비 어세이에 의한 분석적 특이도 및 민감도 성능 차이에 대한 결과를 규명하고자 한다. 국제 influenza 패널인 Zeptomatrix influenza panel (음성: 8개/ Influenza A 양성: 7개/ Influenza B 양성: 5개)을 이용하여 국내 Rapid 제품 (패널을 스트립의 샘플 주입부에 10~15분간 담금) 및 본 발명에 따른 진단칩 졸-젤 스팟 진단방법을 통해 테스트를 진행하였다.The purpose of this study is to investigate the difference in analytical specificity and sensitivity performance between the preparation of sol - gel spots and the analysis of a dedicated analytical instrument. The domestic influenza panel (Zeptomatrix influenza panel: 8 viral / Influenza A positive: 7 viral / Influenza B positive: 5 vials) was used to immerse domestic Rapid products (panel immersed in sample strips for 10 to 15 minutes) The test was carried out through a diagnostic chip sol-gel spot diagnostic method according to the invention.

국내 Rapid 제품을 통한 진단 이미징 결과를 도 9 및 도 10에 각각 나타내었다. 이에 반해, 본 발명에 따른 방법에 의한 결과를 도 11 및 도 12에 각각 나타내었다.Diagnostic imaging results through domestic Rapid products are shown in Figures 9 and 10, respectively. On the contrary, the results obtained by the method according to the present invention are shown in Figs. 11 and 12, respectively.

구체적으로, 표 1에 따른 임상적 민감도 특이도 측정 기준에 따라 측정하였다. Specifically, the clinical sensitivity according to Table 1 was measured according to the specificity measurement standard.

[표 1][Table 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

민감도 : TP/TP+FN, 특이도 : TN/FP+TNSensitivity: TP / TP + FN, Specificity: TN / FP + TN

양성 예측도 : TP/TP+FP, 음성 예측도 : TN/TN+FNPositive predictive value: TP / TP + FP, negative predictive value: TN / TN + FN

위양성율 : FP/FP+TN = 1-특이도, 위음성율 : FN/TP+FN = 1-민감도False positive rate: FP / FP + TN = 1-specificity, false negative rate: FN / TP + FN = 1-Sensitivity

그 결과, 표 2 및 표 3에 따르면, Influenza A에 대한 민감도는 본 발명에 따른 방법이 7/7 = 100%, 특이도 : 13/13 = 100%으로 민감도 및 특이도가 모두 100% (표 2)인데 반해, 공지의 Rapid kit는 민감도 : 3/7 = 43%, 특이도 : 13/13 = 100% (표 3)로 낮아, 본 발명에 따른 방법이 우수한 민감도를 나타냄을 알 수 있다. As a result, according to Tables 2 and 3, the sensitivity and specificity of Influenza A were 100% (100%, 100%, and 100%, respectively) 2), whereas the known rapid kit is low in sensitivity: 3/7 = 43% and specificity: 13/13 = 100% (Table 3), indicating that the method according to the present invention exhibits excellent sensitivity.

[표 2] [Table 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

[표 3][Table 3]

Figure pat00003
Figure pat00003

표 4 및 표 5에 따르면, Influenza B에 대한 민감도는 본 발명에 따른 방법이 5/5 = 100%, 특이도: 15/15 = 100%으로 민감도 및 특이도가 모두 100% (표 4)인데 반해, 공지의 Rapid kit는 민감도 : 3/5 = 60%, 특이도 : 13/13 = 100% (표 5)로 낮아, 본 발명에 따른 방법이 우수한 민감도를 나타냄을 알 수 있다. According to Tables 4 and 5, the sensitivity to Influenza B was 100% (100%) in both the sensitivity and the specificity of 5/5 = 100% and the specificity of 15/15 = 100% In contrast, the known rapid kit has a sensitivity of 3/5 = 60% and a specificity of 13/13 = 100% (Table 5), indicating that the method according to the present invention exhibits excellent sensitivity.

[표 4][Table 4]

Figure pat00004
Figure pat00004

[표 5][Table 5]

Figure pat00005
Figure pat00005

실시예Example 2. 인플루엔자 2차원 항체 표면  2. Influenza two-dimensional antibody surface 고정화칩과Immobilized chip 3차원 졸-젤 항체 고정화 진단 센서의 반응 결과 비교 Comparison of reaction results of 3D sol-gel antibody immobilized sensor

표면 처리된 기판 위에 2차원으로 고정화된 항체와 본 발명에 따른 방법 중 검출부의 졸-겔에 의해 항체가 3차원적으로 고정화된 칩과의 인플루엔자 항원 어세이에 따른 성능을 평가하였다.The performance of the two-dimensionally immobilized antibody on the surface-treated substrate and the influenza antigen assay of the antibody immobilized three-dimensionally by the sol-gel of the detection method according to the present invention was evaluated.

3차원적 고정은 다공성의 졸-겔 매트릭스에 단백질 및 항체와 같은 생물학적 검출 물질을 3차원 고정함으로써 반응하고자 하는 부위나 위치를 공극 부분에 노출시켜 다양한 위치에서 생화학적 반응이 이루어지도록 하는 것이다. The three-dimensional fixation is to immobilize a biological detection substance such as a protein and an antibody three-dimensionally in a porous sol-gel matrix, thereby exposing the site or position to be reacted to the pore region so that the biochemical reaction is performed at various positions.

표면에 항체와의 고정화를 위하여 표면 처리(polyelectrolyte polymer)를 진행하여 2차원적으로 항체를 표면 고정화하고, 졸-젤 기법으로 3차원적 항체 고정화 방법을 진행하여 인플루엔자 항원과의 반응을 유도하였다. 이에 따른 항원 항체반응에 신호적 결과를 분석하였다.In order to immobilize the antibody on the surface, the antibody was surface - immobilized two - dimensionally by polyelectrolyte polymer, and immobilized with 3 - dimensional antibody by sol - gel technique to induce the reaction with influenza antigen. The signal results were analyzed for the antigen - antibody reaction.

[표 6][Table 6]

Figure pat00006
Figure pat00006

표 6, 도 13 및 14에 따르면, 졸-겔 기법의 3차원적 항체 고정화한 본 발명으로 항체-항원반응 형광세기가 농도별 4배~ 9배로 민감도가 높음을 확인할 수 있다. According to Table 6, FIG. 13 and FIG. 14, it can be confirmed that the antibody-antigen reaction fluorescence intensity of the present invention immobilizing the three-dimensional antibody by the sol-gel technique is 4 to 9 times as sensitive as the concentration.

실시예 3: 인플루엔자 졸-겔 진단 센서를 이용한 임상 샘플 테스트 결과 Example 3 Clinical Sample Test Results Using an Influenza Sol-Gel Diagnostic Sensor

인플루엔자 졸-겔 진단 칩을 이용하여 임상샘플 테스트에 대한 민감도/특이도 성능을 비교하였다. 고려대학교 구로병원 (임채승 교수)로부터 공급받은 임상샘플(음성검체: 200ea/ 양성검체 A/B 각 50ea)을 바탕으로 인플루엔자 Sol-gel 진단 칩 및 전용장비를 이용하여 인플루엔자를 30분 이내에 검출하고 진단하였다. (고려대학교 구로병원 질병진단 기준장비: Seegene사 Anyplex™ II RV16 Detection kit를 이용한 Bio-RAD사 CFX96™ Real-time PCR System으로 측정)The sensitivity / specificity performance for clinical sample testing was compared using influenza sol-gel diagnostic chip. Based on the clinical samples (negative sample: 200ea / positive specimen A / B each 50ea) supplied from Korea University Guro Hospital (professor Chae Chae Seung), Influenza is detected and diagnosed within 30 minutes by using Sol-gel diagnostic chip and special equipment. Respectively. (Measured by bio-RAD CFX96 ™ Real-time PCR System using Seegene's Anyplex ™ II RV16 Detection kit)

음성 검체 샘플을 테스트한 형광이미지를 도 15에 나타내었고, 도 16은 형광 데이터를 분석한 결과를 나타낸다. 이와 관련하여 Influenza A에 대한 검출 특이도는 다음 표 7, Influenza B에 대한 검출 특이도는 다음 표 8과 같다.A fluorescence image obtained by testing a sample of a negative sample is shown in Fig. 15, and Fig. 16 shows a result of analysis of fluorescence data. The detection specificity for Influenza A is shown in Table 7, and the detection specificity for Influenza B is shown in Table 8 below.

[표 7] Influenza A에 대한 검출 특이도[Table 7] Detection specificity for Influenza A

Figure pat00007
Figure pat00007

[표 8] Influenza B에 대한 검출 특이도[Table 8] Detection specificity for Influenza B

Figure pat00008
Figure pat00008

양성 검체 샘플을 Influenza A에 대하여 테스트한 형광이미지를 도 17에 나타내었고, 도 18은 형광 데이터를 분석한 결과를 나타낸다. 이와 관련하여 Influenza A에 대한 검출 특이도는 다음 표 9와 같다. 표 9에 따르면, 민감도는48/50 = 96%이다.A fluorescence image of the positive specimen sample tested against Influenza A is shown in Fig. 17, and Fig. 18 shows the result of analysis of fluorescence data. The detection specificity for Influenza A is shown in Table 9 below. According to Table 9, the sensitivity is 48/50 = 96%.

[표 9] Influenza A에 대한 민감도 분석 [Table 9] Sensitivity analysis for Influenza A

Figure pat00009
Figure pat00009

양성 검체 샘플을 Influenza B에 대하여 테스트한 형광이미지를 도 19에 나타내었고, 도 20은 형광 데이터를 분석한 결과를 나타낸다. 이와 관련하여 Influenza B에 대한 검출 특이도는 다음 표 10과 같다. 표 10에 따르면, 민감도는49/50 = 98%이다.A fluorescence image of the positive specimen sample tested against Influenza B is shown in Fig. 19, and Fig. 20 shows the result of analysis of fluorescence data. In this regard, the detection specificity for Influenza B is shown in Table 10 below. According to Table 10, the sensitivity is 49/50 = 98%.

[표 10] Influenza B에 대한 민감도 분석[Table 10] Sensitivity analysis for Influenza B

Figure pat00010
Figure pat00010

실시예Example 4: 졸-겔 진단 센서를 이용한 종양표지자 검사 (확대 응용  4: Tumor markers test using sol-gel diagnostic sensor 실시예Example ))

간암, 폐암, 췌장암, 담도암, 전립선암의 종양 표지자 (tumor marker)들을 하나의 졸-겔 마이크로 스팟 형태로 각각 고정한 단백질 면역 진단 센서로 제작하였다. 종양 표지자별 정상 참고치 및 신체기관 관여 분포는 표 11과 같다.Tumor markers of hepatocellular carcinoma, lung cancer, pancreatic cancer, biliary tract cancer, and prostate cancer were prepared as protein immunodiagnostic sensors fixed in the form of one sol-gel microspot, respectively. Normal reference values and body organ involvement distribution by tumor markers are shown in Table 11.

[표 11][Table 11]

Figure pat00011
Figure pat00011

종양표지자 검출용 3차원 졸-겔 진단칩은 도 21에서와 같이 구성된다. 종양표지자 검출방법은 상기 인플루엔자 검사법과 동일하게 진행하였으며 한번에 다중의 종양표지자 검출할 수 있도록 졸-겔 스팟을 한 진단칩에 고정화한다.A three-dimensional sol-gel diagnostic chip for tumor marker detection is constructed as shown in FIG. The tumor marker detection method is the same as the influenza method described above, and the sol-gel spot is immobilized on a diagnostic chip so that multiple tumor markers can be detected at one time.

상용화로 판매되는 종양표지자 물질을 (Meridian사 Tumor Marker protein, Lot 정보 CA19-9: 10D11915/ AFP: 3G19214/ CEA: 5H21615/ PSA: 8B04915) 정상 검체에 일정농도로 희석하여(CA19-9: 30U/ml, AFP: 10ng/ml, CEA: 5ng/ml, PSA: 5ng/ml) 졸-겔 진단칩과 검체 반응 형광이미지는 도 22에 나타낸 바와 같다. 상호 비특이적 반응은 없으며 경계값 농도구간에서도 충분한 형광세기 검출이 가능하다. (CA19-9: 30 U / ml) were diluted in a normal sample to a certain concentration (Meridian's Tumor Marker protein, Lot information CA19-9: 10D11915 / AFP: 3G19214 / CEA: 5H21615 / PSA: 8B04915) 22, AFP: 10 ng / ml, CEA: 5 ng / ml, PSA: 5 ng / ml). Sol-gel diagnostic chip and sample reaction fluorescence images are shown in FIG. There is no mutual nonspecific reaction and sufficient fluorescence intensity detection is possible even at the boundary value concentration interval.

이를 바탕으로 종양표지자 항원 농도별 형광세기 분포도는 도 23 내지 도 26에서와 같다. 항원 농도의 증가에 따라 형광세기가 선형적인 증가추세를 확인 할 수 있고 해당 형광학적 세기를 종양표지자의 임상학적 농도결과값으로 재구성할 수는 기반을 가진다.Based on this, fluorescence intensity distribution by tumor marker antigen concentration is shown in FIG. 23 to FIG. 26. It is based on the fact that the intensity of fluorescence increases linearly with increasing antigen concentration and that the fluorescence intensity can be reconstructed to the clinical concentration results of the tumor markers.

이상으로 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that such specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the invention is not limited thereby. It will be obvious. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (15)

다음의 구성이 일체형으로 포함된 단일 진단칩을 이용하여 검출 대상 물질을 검출하는 방법으로,
검출 대상 물질을 포함하는 샘플이 함유된 용기 장착부;
검출 대상 물질과 상호작용하는 생물학적 검출 물질을 포함하는 졸-겔 스팟이 고정된 검출부;
검출 대상 물질과 생물학적 검출 물질의 반응 여부 확인을 위해, 생물학적 검출 물질에 대한 생물학적 표지자를 포함하는 반응 시약 보관부;
검출 대상 물질과 반응하지 않은 물질을 제거하기 위한 세척 용액을 포함하는 세척 용액 보관부;
검출부에서 반응 후의 잔존 물질 또는 미반응 물질을 제거하는 폐기물 보관부; 및
피펫 팁 (pipet tip) 형태의 운반 수단이 장착된 홀,
상기 용기 장착부에 포함된 검출 대상 물질을 포함하는 샘플을 상기 검출부의 검출 대상 물질과 상호작용하는 생물학적 검출 물질과 접촉시키고, 반응 결과를 이미징하는 것을 포함하는 방법.
A method for detecting a detection target material by using a single diagnostic chip including the following components integrally,
A container mounting portion containing a sample containing a substance to be detected;
A detection unit fixed with a sol-gel spot including a biological detection substance interacting with a substance to be detected;
A reaction reagent storage section containing a biological marker for the biological detection substance, for confirming whether the biological substance to be detected reacts with the biological substance to be detected;
A cleaning solution storage unit including a cleaning solution for removing a substance not reacting with a detection target material;
A waste storage unit for removing remaining or unreacted materials after the reaction in the detection unit; And
A hole equipped with a pipette tip type transporting means,
Contacting a sample containing the detection target substance contained in the container mounting section with a biological detection substance interacting with the detection target substance of the detection section, and imaging the reaction result.
제1항에 있어서, 상기 검출 대상 물질은 생체 물질인 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1, wherein the substance to be detected is a biomaterial. 제 1 항에 있어서, 상기 샘플이 함유된 용기는 진단칩과 분리 가능한 병, 통(tub), 튜브 또는 앰플인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the container containing the sample is a detachable bottle, tub, tube or ampoule with a diagnostic chip. 제 1 항에 있어서, 상기 검출 대상 물질은 핵산, 펩타이드, 단백질, 저분자 물질, 바이러스 또는 세포인 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1, wherein the substance to be detected is a nucleic acid, a peptide, a protein, a low molecular substance, a virus or a cell. 제4항에 있어서, 상기 바이러스는 인플루엔자 바이러스인 것을 특징으로 하는 방법.5. The method of claim 4, wherein the virus is an influenza virus. 제 1 항에 있어서, 상기 검출 대상 물질과 상호작용하는 생물학적 검출 물질은 항원, 항체 또는 앱타머인 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1, wherein the biological detection substance interacting with the substance to be detected is an antigen, an antibody or an aptamer. 제 1 항에 있어서, 상기 졸-겔 스팟은 100-1000μm의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 1, wherein the sol-gel spots have a size of 100-1000 m. 제 1 항에 있어서, 상기 졸-겔 스팟은 하나 이상의 생물학적 검출 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the sol-gel spot comprises at least one biological detection material. 제 1 항에 있어서, 상기 검출부는 일 방향으로 하나 이상의 졸-겔 스팟이 적어도 하나의 열을 가지도록 마이크로 어레이 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 방법.2. The method of claim 1, wherein the detector is arranged in a microarray configuration such that at least one sol-gel spot in one direction has at least one row. 제 1 항에 있어서, 상기 생물학적 표지자는 생물학적 검출 물질을 탐지할 수 있는 방사성 동위원소, 형광염료, 염료, 단백질, 또는 발광성 물질로 표지된 항체 또는 앱타머인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the biological marker is an antibody or aptamer labeled with a radioactive isotope, fluorescent dye, dye, protein, or luminescent substance capable of detecting a biological detection substance. 제 1 항에 있어서, 상기 폐기물 보관부는 검출부에서 반응 후의 잔존 물질 또는 미반응 물질을 흡수하는 패드인 것을 특징으로 하는 방법. The method according to claim 1, wherein the waste storage part is a pad that absorbs residual material or unreacted material after reaction in the detection part. 제 1 항에 있어서, 상기 반응 시약 보관부, 세척 용액 보관부 및 폐기물 보관부는 커버 부재를 실링하여 밀봉된 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the reaction reagent storage portion, the washing solution storage portion, and the waste storage portion are sealed by sealing the cover member. 제 1 항에 있어서,
상기 검출 대상 물질을 포함하는 샘플과 검출 대상 물질과 상호작용하는 1차 생물학적 검출 물질을 반응시키는 단계; 및
상기 검출 대상 물질과 상호작용이 이루어진 1차 생물학적 검출 물질에 결합하는 2차 생물학적 검출 물질을 반응시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to claim 1,
Reacting a sample containing the substance to be detected with a primary biological detection substance interacting with the substance to be detected; And
Reacting a secondary biological detection substance that binds to the primary biological detection substance that is interacted with the detection target substance.
제 1 항에 있어서, 상기 일체형으로 포함된 단일 진단칩은 폴리스타이렌(Polystyrene) 또는 폴리메틸 메타크릴레이트 (Polymethyl methacrylate)로 사출된 플라스틱을 재질로 하는 것을 특징으로 하는 방법[2] The method according to claim 1, wherein the single diagnostic chip is integrally formed of plastic, which is made of polystyrene or polymethyl methacrylate 다음의 단계를 포함하는 진단칩을 이용한 검출 대상 물질의 분석방법:
진단칩 중 검출 대상 물질을 포함하는 샘플이 함유된 용기를 용기 장착부에 삽입하고, 피펫 팁 (pipet tip) 형태의 운반 수단을 홀에 장착시키는 단계;
상기 검출 대상 물질을 포함하는 샘플을 운반 수단으로 흡입하여, 검출 대상 물질과 상호작용하는 생물학적 검출 물질을 포함하는 졸-겔 스팟이 고정된 검출부에 주입하는 단계;
상기 검출부에서 반응 후의 잔존 물질을 흡입하여, 폐기물 보관부에 배출하는 단계;
상기 검출 대상 물질과 반응하지 않은 물질을 제거하기 위한 세척 용액을 포함하는 세척 용액 보관부에서 세척 용액을 검출부로 주입하여 상기 검출부 중 미반응 물질을 세척하는 단계;
상기 미반응 물질을 흡입하여, 폐기물 보관부에 배출하는 단계; 및
상기 검출부의 반응 결과를 이미징하는 단계.

A method for analyzing a detection target substance using a diagnostic chip comprising the steps of:
Inserting a container containing a sample containing a substance to be detected in a diagnostic chip into a container mounting portion and mounting a transportation means in the form of a pipette tip in the hole;
Injecting a sample containing the substance to be detected into a delivery means and injecting a sol-gel spot containing a biological detection substance interacting with the substance to be detected into a fixed detection section;
A step of sucking the remaining material after the reaction in the detection unit and discharging the remaining material to the waste storage unit;
Washing the unreacted material in the detection part by injecting the cleaning solution into the detection part in the cleaning solution storage part including the cleaning solution for removing the substance not reacting with the detection target substance;
Withdrawing the unreacted material into the waste storage unit; And
And imaging the reaction result of the detection unit.

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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200045216A (en) * 2018-10-22 2020-05-04 대한민국(관리부서 질병관리본부장) Method of Detecting Influenza and Middle East Respiratory Syndrome and Kit for Detecting the Same
KR102204918B1 (en) * 2019-07-30 2021-01-19 피씨엘 주식회사 Apparatus for simultaneous analysis to detect multiple biomarkers and Method for simultaneous analysis to detect multiple biomarkers
KR102321753B1 (en) * 2021-08-13 2021-11-04 주식회사 알츠코리아 Novel biomarker microRNA for diagnosing early Alzheimer's disease
KR102333797B1 (en) * 2021-11-03 2021-12-01 주식회사 알츠코리아 Novel biomarker microRNA for distinguishing and diagnosing mild cognitive impairment and early Alzheimer's disease
KR102341233B1 (en) * 2021-09-03 2021-12-20 주식회사 알츠코리아 Novel biomarker microRNA for diagnosing mild cognitive impairment or early Alzheimer's disease
WO2023018266A1 (en) * 2021-08-13 2023-02-16 주식회사 알츠코리아 Novel microrna biomarker for early diagnosis of mild cognitive impairment or alzheimer's disease
CN116106539A (en) * 2023-04-12 2023-05-12 北京芯迈微生物技术有限公司 Multiple antigen coating kit for immune micro-fluidic control, method and application thereof
USD1009020S1 (en) 2023-05-19 2023-12-26 SpotOn Transact, LLC Set of electronic devices
USD1009853S1 (en) 2023-05-19 2024-01-02 SpotOn Transact, LLC Electronic device
USD1009854S1 (en) 2023-05-19 2024-01-02 SpotOn Transact, LLC Set of electronic devices
USD1011337S1 (en) 2023-05-19 2024-01-16 SpotOn Transact, LLC Set of electronic devices

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004048603A2 (en) * 2002-11-25 2004-06-10 University Of Warwick Coatings
KR100749939B1 (en) * 2006-08-09 2007-08-16 대한민국 Detection antibody immobilization automation device
US20120028811A1 (en) * 2008-08-15 2012-02-02 Dongguk University Device for rapid identification of nucleic acids for binding to specific chemical targets

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004048603A2 (en) * 2002-11-25 2004-06-10 University Of Warwick Coatings
KR100749939B1 (en) * 2006-08-09 2007-08-16 대한민국 Detection antibody immobilization automation device
US20120028811A1 (en) * 2008-08-15 2012-02-02 Dongguk University Device for rapid identification of nucleic acids for binding to specific chemical targets

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Applied Biochemistry and Biotechnology, vol.178, pp.687-694 (2015.10.24. 온라인공개) 1부.* *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200045216A (en) * 2018-10-22 2020-05-04 대한민국(관리부서 질병관리본부장) Method of Detecting Influenza and Middle East Respiratory Syndrome and Kit for Detecting the Same
KR102204918B1 (en) * 2019-07-30 2021-01-19 피씨엘 주식회사 Apparatus for simultaneous analysis to detect multiple biomarkers and Method for simultaneous analysis to detect multiple biomarkers
KR102321753B1 (en) * 2021-08-13 2021-11-04 주식회사 알츠코리아 Novel biomarker microRNA for diagnosing early Alzheimer's disease
WO2023018266A1 (en) * 2021-08-13 2023-02-16 주식회사 알츠코리아 Novel microrna biomarker for early diagnosis of mild cognitive impairment or alzheimer's disease
WO2023033268A1 (en) * 2021-09-03 2023-03-09 주식회사 알츠코리아 Novel microrna biomarker for early diagnosis of mild cognitive impairment or alzheimer's dementia
KR102341233B1 (en) * 2021-09-03 2021-12-20 주식회사 알츠코리아 Novel biomarker microRNA for diagnosing mild cognitive impairment or early Alzheimer's disease
KR102333797B1 (en) * 2021-11-03 2021-12-01 주식회사 알츠코리아 Novel biomarker microRNA for distinguishing and diagnosing mild cognitive impairment and early Alzheimer's disease
WO2023080340A1 (en) * 2021-11-03 2023-05-11 주식회사 알츠코리아 Novel microrna biomarker for selective diagnosis of mild cognitive impairment and alzheimer dementia
CN116106539A (en) * 2023-04-12 2023-05-12 北京芯迈微生物技术有限公司 Multiple antigen coating kit for immune micro-fluidic control, method and application thereof
USD1009020S1 (en) 2023-05-19 2023-12-26 SpotOn Transact, LLC Set of electronic devices
USD1009853S1 (en) 2023-05-19 2024-01-02 SpotOn Transact, LLC Electronic device
USD1009854S1 (en) 2023-05-19 2024-01-02 SpotOn Transact, LLC Set of electronic devices
USD1011337S1 (en) 2023-05-19 2024-01-16 SpotOn Transact, LLC Set of electronic devices

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