KR20180032042A - 코어-시스 구조의 나노 섬유를 이용한 측방유동 분석에서의 신호 증폭 방법 및 이를 이용한 측방유동 분석 장치 - Google Patents
코어-시스 구조의 나노 섬유를 이용한 측방유동 분석에서의 신호 증폭 방법 및 이를 이용한 측방유동 분석 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180032042A KR20180032042A KR1020160120708A KR20160120708A KR20180032042A KR 20180032042 A KR20180032042 A KR 20180032042A KR 1020160120708 A KR1020160120708 A KR 1020160120708A KR 20160120708 A KR20160120708 A KR 20160120708A KR 20180032042 A KR20180032042 A KR 20180032042A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- analyte
- lateral flow
- binding
- fluid
- signal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/54393—Improving reaction conditions or stability, e.g. by coating or irradiation of surface, by reduction of non-specific binding, by promotion of specific binding
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/5306—Improving reaction conditions, e.g. reduction of non-specific binding, promotion of specific binding
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
- G01N33/54386—Analytical elements
- G01N33/54387—Immunochromatographic test strips
- G01N33/54388—Immunochromatographic test strips based on lateral flow
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/558—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor using diffusion or migration of antigen or antibody
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
본 발명은 코어-시스 구조의 나노 섬유를 이용한 측방유동 분석에서의 신호 증폭 방법 및 이를 이용한 측방유동 분석 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분석물(analyte)의 제 1 에피토프 또는 제 1 결합부위에 특이적으로 결합할 수 있는 제 1 항체 또는 제 1 특이적 결합물질이 표지체에 결합되어 있는 접합체와 분석물을 결합하는 단계, 상기 접합체가 결합된 분석물과 상기 분석물의 제 2 에피토프 또는 제 2 결합부위에 특이적으로 결합하는 고정화된 제 2 항체 또는 제 2 특이적 결합물질을 결합하는 단계 및 수용성 물질로 이루어진 시스(sheath)부 및 신호 증폭 물질로 이루어진 코어부의 이중층 나노 섬유로 이루어진 신호 증폭부에서 지연되어 전달된 신호 증폭 물질이 반응하는 단계를 포함하는 측방유동 (Lateral flow) 분석에서의 신호 증폭 방법; 및 이러한 본 발명의 방법을 수행할 수 있도록 구성된 측방유동 (Lateral flow) 분석 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 분석물을 고감도로 검출하기 위한 측방유동(Lateral flow) 방식의 분석에서의 신호 증폭 방법 및 이를 이용한 측방유동(Lateral flow) 분석 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게, 본 발명은 샌드위치(sandwich) 분석법에 있어서 신호 증폭 물질이 후속적으로 반응하는 구조를 형성하여 신호를 효과적으로 증폭시키는 고감도 측방유동(Lateral flow) 분석에서의 신호 증폭 방법 및 이를 이용한 측방유동(Lateral flow) 분석 장치에 관한 것이다.
면역크로마토그래피 분석법은 생물학적 물질 또는 화학적 물질이 서로 특이적으로 부착하는 성질을 이용하여 분석 물질을 단시간에 정성 및 정량적으로 검사할 수 있는 방법으로, 특히 샌드위치형 면역분석법은 존재 여부 및 농도 조사의 대상이 되는 분석물의 제 1 에피토프(epitope)에 특이적으로 결합할 수 있는 제 1 항체가 고체 지지체에 고정화되고, 분석물의 제 2 에피토프에 특이적인 제 2 항체를 이용하는 것으로서 잘 알려져있다.
이러한 분석을 위한 장치로는 분석 스트립 또는 상기 분석 스트립을 하우징 내부에 장착해 조립한 형태의 분석 장치가 일반적으로 사용된다. 이때 분석물을 포함하는 유체를 다공성 스트립 한편에 적용하면 모세관 현상에 의해 유체가 흘러가면서 분석 대상물이 표지체를 포함하는 항체 및 고정화 항체에 결합하여 분석법을 완성한다.
보다 상세하게 측방유동(Lateral flow) 장치는 일반적으로 액체 시료가 모세관 현상으로 흐를 수 있는 다공성 막인 멤브레인에 항체가 고정되어 있고, 멤브레인의 상류 측에는 샘플 패드와 접합 패드가 구비되어 있으며, 하류 측에 흡수 패드가 연결되어 있다. 상기 샘플패드는 분석물을 포함하는 액체 시료를 흡수하고 균일한 유동을 보장하며, 접합 패드에는 분석물과 선택적으로 결합할 수 있는 항체가 부착된 표지체가 건조되어 있다. 상기 멤브레인에는 분석물에 선택적으로 결합하는 고정화된 항체 및 표지체에 고정화된 항체와 결합할 수 있는 물질이 각각 다른 위치에 고정화되어 각각 탐지 부 및 컨트롤 부를 형성한다. 상기 분석물과 선택적으로 결합할 수 있는 멤브레인에 고정화된 항체와 표지체에 고정화된 항체는 분석물에 대해 샌드위치 형태로 결합될 수 있도록 구성된다. 상기 흡수패드는 액체시료를 흡수할 수 있는 물질로 구성된다. 이와 같은 면역 크로마토그래피 분석 장치에 있어서 분석물을 포함하는 액체 시료를 샘플패드에 떨어뜨리면, 분석물에 선택성을 가지는 항체-표지체와 멤브레인에 고정화된 항체가 샌드위치 형태로 결합되어 상기 항체가 고정화된 멤브레인 위치에 육안으로 확인할 수 있는 밴드를 형성하게 된다.
종래 기술로서 1차 접합체와 항원이 결합된 후 2차 접합체가 추가로 결합하고 이들이 최종적으로 멤브레인에 고정화된 항체에 결합하는 면역크로마토그래피의 신호증폭 방법이 개시되어 있으나, 종래의 면역 크로마토그래피 방법으로 측정할 수 있는 감도가 낮아 더 높은 감도를 요구하는 시료의 경우 측정하기 어려운 문제가 있다. 나아가, 한국특허출원 제2009-0047004호에서는 접합 패드 및 상기 멤브레인 중 어느 것에도 접촉되지 않도록 구성된 신호 증폭 패드를 이용하여 감도를 향상시키는 방법을 제공하고 있으나, 이 경우 사용자가 신호 증폭 패드를 멤브레인에 접촉시키기 위한 공정이 추가적으로 필요한 문제가 있다.
이에, 측방유동(Lateral flow) 분석에 있어서 제 1 항체 또는 제 1 특이적 결합물질이 표지체에 결합되어 있는 접합체와 분석물이 결합하고 이들이 고정화된 항체 또는 고정화된 특이적 결합물질과 샌드위치 반응으로 결합한 후, 추가적인 공정을 수행하지 않고서도 후속적으로 신호 증폭 물질이 반응하여 신호 증폭의 감도를 향상시키는 방법 및 이러한 방법이 적용된 측방유동(Lateral flow) 분석 자아치가 개발되는 경우에는 관련 분야에서 널리 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
이에 본 발명의 한 측면은 측방유동(Lateral flow) 분석에서의 신호 증폭 방법을 제공하는 것이다.
이에 본 발명의 또 다른 측면은 상기 신호 증폭 방법을 이용하여 감도가 향상된 측방유동(Lateral flow) 분석 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 견지에 의하면, 분석물(analyte)의 제 1 에피토프 또는 제 1 결합부위에 특이적으로 결합할 수 있는 제 1 항체 또는 제 1 특이적 결합물질이 표지체에 결합되어 있는 접합체와 분석물을 결합하는 단계; 상기 접합체가 결합된 분석물과 상기 분석물의 제 2 에피토프 또는 제 2 결합부위에 특이적으로 결합하는 고정화된 제 2 항체 또는 제 2 특이적 결합물질을 결합하는 단계; 및 수용성 물질로 이루어진 시스(sheath)부 및 신호 증폭 물질로 이루어진 코어부의 이중층 나노 섬유로 이루어진 신호 증폭부에서 지연되어 전달된 신호 증폭 물질이 반응하는 단계를 포함하는, 측방유동 (Lateral flow) 분석에서의 신호 증폭 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 견지에 의하면, 분석물(analyte)의 제 1 에피토프 또는 제 1 결합부위에 특이적으로 결합할 수 있는 제 1 항체 또는 제 1 특이적 결합물질이 표지체에 결합되어 있는 접합체를 포함하는 접합 패드; 상기 접합 패드에 접촉하며, 상기 접합체가 결합된 분석물의 제 2 에피토프 또는 제 2 결합부위에 특이적으로 결합하는 제 2 항체 또는 제 2 특이적 결합물질이 고정화 된 탐지부(detection site)를 포함하는 멤브레인; 및 상기 멤브레인의 탐지부의 상류에 형성된 신호 증폭부를 포함하며, 상기 신호 증폭부는 수용성 물질로 이루어진 시스(sheath)부 및 신호 증폭 물질로 이루어진 코어부의 이중층 나노 섬유로 이루어진, 측방유동 (Lateral flow) 분석 장치가 제공된다.
본 발명에 의하면 표지체가 시료 내 분석물과 결합하여 다공성 막 멤브레인에 고정된 후 신호 증폭 물질이 후속적으로 지연 전달됨으로써 감도가 향상된 단일 단계 분석 키트가 제공된다. 또한, 본 발명에 의하면 적용될 수 있는 신호 증폭 물질의 제한이 없으며, 신호 증폭을 위한 추가의 작업이 요구되지 않고, 특히 전기방사를 이용하여 제조하는 경우 제조 공정도 간편하다.
도 1(a)은 본 발명의 방법에 의해 항원을 분석하는 경우 이중 구조 나노선의 변화를 나타낸 것이고, 도 1(b)는 본 발명의 방법에 의해 신호 증폭이 일어나는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 면역 크로마토그래피 장치의 각 구성을 도식적으로 나타낸 모식도이며, (10)은 시료 패드, (11)는 접합 패드, (12)는 멤브레인, (13)는 탐지부, (14)는 컨트롤부, (15)은 흡수 패드, 그리고 (16)은 지연 전달 신호 증폭부를 나타낸다.
도 3은 원하는 부분에 집중적으로 전기방사하기 위하여 제작된 분리된 선형 도포 전극의 사진이다.
도 4는 분리된 선형 도포 전극을 이용하여 전기방사 후 방사 위치에 따른 주사전자현미경 사진을 나타낸 것이다. (c)는 분리된 선형 전극 사이 영역으로 집중적인 전기방사가 이루어졌고, (b) 및 (a)로 선형 도포 전극이 멀어질수록 급격히 전기방사된 나노선이 줄어든 것을 확인할 수있다.
도 5는 셀로판 테이프 위 좁은 영역에 전기방사된 나노섬유들이 배치된 형태로 제작된 신호 증폭부의 제조예에 관한 것으로, 전기방사 나노 섬유가 도포된 셀로판 테이프(a)와 각 위치 별 주사전자현미경 사진(b, c)을 나타낸 것이다.
도 6(a) 및 (b)는 지연 전달 신호 증폭부를 구비하지 않은 일반적인 측방유동 분석 키트에 의해 트로포닌 아이 단백질을 검출한 결과를 나타낸 것이다.
도 7(a) 및 (b)는 코어-시스 형태의 나노 섬유들이 형성된 지연 전달 신호 증폭부가 구비된 본 발명의 측방유동 분석 키트에 의해 트로포닌 아이 단백질을 검출한 결과를 나타낸 것으로, 도 7(a)는 직접 동축 이중 전기방사, 그리고 도 7(b)는 간접 동축 이중 전기방사 결과에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 면역 크로마토그래피 장치의 각 구성을 도식적으로 나타낸 모식도이며, (10)은 시료 패드, (11)는 접합 패드, (12)는 멤브레인, (13)는 탐지부, (14)는 컨트롤부, (15)은 흡수 패드, 그리고 (16)은 지연 전달 신호 증폭부를 나타낸다.
도 3은 원하는 부분에 집중적으로 전기방사하기 위하여 제작된 분리된 선형 도포 전극의 사진이다.
도 4는 분리된 선형 도포 전극을 이용하여 전기방사 후 방사 위치에 따른 주사전자현미경 사진을 나타낸 것이다. (c)는 분리된 선형 전극 사이 영역으로 집중적인 전기방사가 이루어졌고, (b) 및 (a)로 선형 도포 전극이 멀어질수록 급격히 전기방사된 나노선이 줄어든 것을 확인할 수있다.
도 5는 셀로판 테이프 위 좁은 영역에 전기방사된 나노섬유들이 배치된 형태로 제작된 신호 증폭부의 제조예에 관한 것으로, 전기방사 나노 섬유가 도포된 셀로판 테이프(a)와 각 위치 별 주사전자현미경 사진(b, c)을 나타낸 것이다.
도 6(a) 및 (b)는 지연 전달 신호 증폭부를 구비하지 않은 일반적인 측방유동 분석 키트에 의해 트로포닌 아이 단백질을 검출한 결과를 나타낸 것이다.
도 7(a) 및 (b)는 코어-시스 형태의 나노 섬유들이 형성된 지연 전달 신호 증폭부가 구비된 본 발명의 측방유동 분석 키트에 의해 트로포닌 아이 단백질을 검출한 결과를 나타낸 것으로, 도 7(a)는 직접 동축 이중 전기방사, 그리고 도 7(b)는 간접 동축 이중 전기방사 결과에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 신호증폭 방법은 측방유동(Lateral flow)에서 제 1항체 또는 제 1 특이적 결합물질, 및 표지체로 구성된 접합체가 분석물과 결합한 후 고정된 포획항체인 제 2항체 또는 고정된 제 2 특이적 결합물질에 결합되며, 후속적으로 신호 증폭 물질이 첨가되어 반응함으로써 표지체를 시드(seed)로 하여 표지체 주위에 신호 증폭 물질이 색과 같은 강한 표지 반응을 나타냄으로써 신호를 증폭시키는 방법이다.
특히, 본 발명에 있어서, 상기 신호 증폭 물질은 수용성 물질로 이루어진 시스(sheath)부 및 신호 증폭 물질로 이루어진 코어부의 이중층 나노 섬유로 이루어진 신호 증폭부로 형성되어 상기 시스부가 수용액에 의해 용해되어 코어부가 노출된 후 지연되어 전달되도록 형성된 것이다.
본 발명에 있어서 상기 "신호 증폭 물질"은 그 자체로 신호를 증폭시킬 수 있는 물질뿐만 아니라 그 자체로 신호를 내지는 못하지만 다른 물질과 반응하여 최종적으로 증폭 신호를 발생할 수 있는 물질을 모두 포함하는 것을 의미하는 것이다. 예를 들어, 발광 신호를 만들 수 있는 루미놀(Luminol)은 그 자체로 신호를 내지는 못하지만 H2O2가 지연전달되면 후속 반응을 통해 발광 신호를 만들 수 있으므로, 본 발명의 신호 증폭 물질에 포함되는 것이다.
보다 상세하게 본 발명의 측방유동 (Lateral flow) 분석에서의 신호 증폭 방법은 분석물(analyte)의 제 1 에피토프 또는 제 1 결합부위에 특이적으로 결합할 수 있는 제 1 항체 또는 제 1 특이적 결합물질이 표지체에 결합되어 있는 접합체와 분석물을 결합하는 단계; 상기 접합체가 결합된 분석물과 상기 분석물의 제 2 에피토프 또는 제 2 결합부위에 특이적으로 결합하는 고정화된 제 2 항체 또는 제 2 특이적 결합물질을 결합하는 단계; 및 수용성 물질로 이루어진 시스(sheath)부 및 신호 증폭 물질로 이루어진 코어부의 이중층 나노 섬유로 이루어진 신호 증폭부에서 지연되어 전달된 신호 증폭 물질이 반응하는 단계를 포함하는 것이다.
본 발명의 신호증폭 방법은 측방유동(Lateral flow) 방식의 분석법에 적용될 수 있는 것으로, 상기 측방유동(Lateral flow) 방식은 수직유동(vertical flow)이나 통과유동(flow though) 방식을 포함한다. 상기 수직유동 방식의 경우, 시료는 병렬로 배치된 다공성 막 등에 수직으로 쌓인다.
한편, 상기 측방유동방식은 항체-항원 반응에 국한되지 않는 것으로, 본 명세서에서 언급되는 '결합부위(리간드)'는 다양한 분석물에 있어서 단백질 리간드 (Ligand), 핵산(DNA 또는 RNA) 분자 서열의 결합부위 등을 포함하고, '특이적 결합물질'은 상기 결합부위에 선택적, 특이적으로 결합할 수 있는 단백질, 바이러스 파아지, 핵산분자 앱타머(Aptamer), 합텐(hapten;DNP) 등을 포함하는 생체분자를 모두 포함하는 것으로, 나아가 상기 기재 사항에 특히 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 언급되는 '접합체'는 제 1 항체 또는 제 1 특이적 결합물질, 및 표지체로 이루어진 것을 의미하며, 상기 접합체는 분석물과 결합 후 스트립을 흐르다가 포획 제 2 항체 또는 제 2 특이적 결합물질에 고정된다.
본 발명에 의한 측방유동(Lateral flow) 분석에서의 신호 증폭 방법의 기작을 첨부된 도 1을 참고하면서 보다 상세히 살펴보며, 도 1(a)은 본 발명의 이중 구조 나노선의 변화 및 도 1(b)는 측방유동(Lateral flow) 분석에 있어서 항원-항체 반응을 이용한 경우를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 1(a)에 도시된 바와 같이 수용성 물질로 이루어진 시스(sheath)부(7) 및 신호 증폭 물질로 이루어진 코어부(6)의 이중층 나노 섬유(8)가 반응에 따라 분석 장치에 적용된 수용액에 의해 시스부가 용해되고 코어부가 노출되게 된다. 이와 같이 노출된 코어부의 신호 증폭물질을 후속적으로 표지체에 부착되어 신호를 증폭시키게 된다.
이와 같은 반응이 일어나는 과정을 반응물의 이동을 포함하여 전체적으로 살펴보면, 도 1(b)에 도시된 바와 같이 분석물(analyte)의 제 1 에피토프에 특이적으로 결합할 수 있는 제 1항체(1)가 표지체(2)에 결합되어 있는, 접합체(3)이 분석물(4)과 결합하고, 상기 접합체와 결합된 분석물이 스트립을 따라 흐르다가 상기 분석물의 제 2 에피토프에 특이적으로 결합하는 고정화된 제 2 항체(5)에 결합하며, 이러한 샌드위치 결합에 후속적으로 시스부가 용해되고 코어부에 해당하는 신호 증폭 물질이 상기 표지체(2)를 시드(seed)로 하여 부착됨에 따라 측방유동(Lateral flow) 분석에서의 신호가 증폭되도록 한다.
본 발명에 사용될 수 있는 상기 표지체는 제1 항체와 특이적으로 결합할 수 있고, 이후 신호 증폭 물질과 결합하여 신호를 증폭시킬 수 있는 것이라면 특히 제한되는 것은 아니며, 예를 들면 금나노 입자, 백금나노 입자, 형광 분자, 발광 분자 및 양자점으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
한편, 본 발명에 사용될 수 있는 상기 코어부의 신호 증폭 물질은 상기 표지체에 특이적으로 결합하여 신호를 증폭시킬 수 있는 것이라면 특히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 사염화금산, 하이드록실아민, 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 과산화수소로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있고, 나아가 별도의 이중층 나노 섬유로 형성되는 2종 이상의 물질일 수 있다.
상기 이중층 나노 섬유 중 시스부는 수용액과 반응하는 경우 용해되는 재질이라면 특히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리비닐 알코올 및 폴리젖산으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있고, 전기방사에 의해 나노 섬유가 구현되는 경우에는 방사에 적합한 조성으로 구성되는 것이 바람직하다.
보다 상세하게, 상기 신호 증폭부는 제1 코어부와 시스(sheath)부로 이루어진 제1 이중층 나노 섬유 및 제2 코어부와 시스(sheath)부로 이루어진 제2 이중층 나노 섬유를 포함하고, 상기 제1 코어부와 제2 코어부를 이루는 물질은 수용액과 접촉하는 경우 서로 반응하여 그 반응물이 표지체에 특이적으로 결합하는 것일 수 있으며, 예를 들어 상기 제1 코어부는 질산은, 상기 제2 코어부는 하이드로퀴논, 상기 시스부는 폴리에틸렌 옥사이드, 및 상기 표지체는 금나노 입자일 수 있다.
속 유체는 신호 증폭 물질을 포함하는 수용액 형태로 제조될 수 있으며, 2종의 속 유체가 사용될 수 있으며, 이 경우 예를 들어 제1 속 유체로는 0.2 내지 2 몰 농도의 질산은 수용액을 사용할 수 있고, 제2 속 유체로는 0.1 내지 1 몰 농도의 하이드로퀴논 및 10 내지 30 중량%의 폴리에틸렌 글라이콜(PEG)을 포함하는 수용액을 사용할 수 있다.
특히, 전기 방사에 의해 이중층 나노 섬유를 제조하는 경우에는 방사에 적합하도록 하기 위하여 점도를 조절하는 물질 등을 추가로 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 이온성 물질의 경우 전하(charge)가 잘 걸리나, 하이드론퀴논과 같이 이온성 물질이 아닌 경우에는 폴리에틸렌 글라이콜(PEG), 폴리비닐 알코올, 설탕 등과 같이 점도를 조절할 수 있는 성분을 추가로 혼합하여 방사에 적합한 범위로 조절하는 것이 바람직하다.
겉 유체의 용매로는 110 ℃ 이하의 끓는 점과 10 이상의 유전 상수를 가져 전기방사에 적합하면서도 속 유체에 사용된 용매와 잘 섞이지 않는 물질을 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들어 겉유체가 속유체에 작은 용해도를 가질수록 바람직한 반면, 완전히 섞이는 용매쌍인 경우(miscible)는 바람직하지 않다.
예를 들어 속 유체가 물인 경우 나이트로메테인을 용매로 이용하여 1.2 내지 1.5 중량%의 폴리에틸렌 옥사이드를 등을 포함하는 용액을 사용할 수 있다. 한편, 속 유체가 클로로포름인 경우 겉유체는 물, 그리고 속 유체가 싸이클로헥세인인 경우 겉유체는 다이메틸포름아마이드 등과 같은 조합을 사용할 수 있다.
이때 상기 이중층 나노 섬유는 평균 입경이 100 내지 1000 nm인 것이 바람직하고, 300 내지 800 nm인 것이 보다 바람직하며, 상기 나노 섬유의 직경이 300 nm 미만인 경우에는 제조가 용이하지 않고, 1000nm를 초과하는 경우에는 이후 반응 과정에서 수용액에 시스부가 신속하게 녹지 않는 경향이 있을 수 있다.
본 발명의 방법에 의해 검출될 수 있는 분석물은 면역학적 반응, 즉 항원항체 반응에 의해 제 1항체 및 제 2항체와 결합하고 샌드위치형 면역 복합체를 형성할 수 있는 것이면 특히 제한되지 아니하며, 예를 들어 단백질 또는 DNA, 환경호르몬 등을 포함하는 환경 오염 물질, 바이러스 등에 대해 적용할 수 있다.
본 발명에 있어서 항원 및 항체는 항원-항체 반응에 의해 분석물과 특이적으로 결합할 수 있는 물질이라면 특별히 제한되지 아니하며, 분석물이 항체인 경우에는 이와 특이적으로 결합하는 물질을 항원으로 할 수 있다. 상기 항원 및 항체는 분석물에 따라 공지의 항원 및 항체를 채용할 수 있다. 나아가, 분석물을 '결합부위(리간드)'로 인식하여 선택적으로 결합하는 '특이적 결합물질'의 반응도 넓은 의미에서 항원-항체 반응에 포함되는 것으로 본다.
한편, 본 발명의 측방유동(Lateral flow) 분석 장치는 분석물(analyte)의 제 1 에피토프 또는 제 1 결합부위에 특이적으로 결합할 수 있는 제 1 항체 또는 제 1 특이적 결합물질이 표지체에 결합되어 있는 접합체를 포함하는 접합 패드; 상기 접합 패드에 접촉하며, 상기 접합체가 결합된 분석물의 제 2 에피토프 또는 제 2 결합부위에 특이적으로 결합하는 제 2 항체 또는 제 2 특이적 결합물질이 고정화 된 탐지부(detection site)를 포함하는 멤브레인; 및 상기 멤브레인의 탐지부의 상류에 형성된 신호 증폭부를 포함하며, 상기 신호 증폭부는 수용성 물질로 이루어진 시스(sheath)부 및 신호 증폭 물질로 이루어진 코어부의 이중층 나노 섬유로 이루어진 것이다.
도 2(a)는 본 발명의 측방유동(Lateral flow) 분석 장치 내 각각의 구성의 예시적인 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이며, (10)은 샘플 패드, (11)는 접합 패드, (12)은 멤브레인, (13)는 탐지부, (14)는 컨트롤부, (15)은 흡수 패드, 그리고 (16)은 지연 전달 신호 증폭부를 나타낸다. 도 2(b)는 본 발명의 측방유동(Lateral flow) 분석 장치 내에 패드를 배치한 후의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
본 발명의 측방유동(Lateral flow) 분석 장치의 제조에 사용될 수 있는 패드는 다공질 재료로서 천연 또는 합성의 재료로서 특히 제한되지 않는다. 바람직하게는 니트로셀룰로오스를 사용한다.
상기 샘플 패드(sample pad)는 분석물을 포함하는 액체 시료가 처음 흡수되는 부분으로, 멤브레인의 한쪽 끝단을 그대로 사용하거나 별도의 부재로 구성될 수 있고 분석물을 포함하는 시료를 흡수하여 모세관 현상에 의해 분석물을 접합패드로 이동시킨다.
상기 접합패드(conjugate pad)는 접합체가 건조된 상태로 존재하다가 분석물을 포함하는 액체 시료가 흡수되는 경우 유동성을 획득하여 멤브레인(membrane)으로 이동한다. 상기 접합패드는 유리섬유, 셀룰로즈 등과 같은 재질로 이루어질 수 있다.
상기 지연 전달 신호 증폭부는 수용성 물질로 이루어진 시스(sheath)부 및 신호 증폭 물질로 이루어진 코어부의 이중층 나노 섬유로 이루어진 것으로, 상기 신호 증폭부는 도 2에 도시된 바와 같이 멤브레인 상에, 상기 접합부와 상기 멤브레인의 탐지부 사이 영역에 형성되는 것이 바람직하다.
이중층 나노 섬유로 이루어진 신호 증폭부는 분석물을 포함하는 액체 시료가 흡수패드에 흡수되어 제 1항체 및 표지체로 구성된 접합체가 항원과 결합하여 고정된 포획항체인 제 2항체에 샌드위치 반응으로 결합된 후, 시스부가 액체 시료에 의해 용해되어 후속적으로 표지체를 시드(seed)로 하여 표지체 주위에 결합하여 신호를 증폭시킨다.
상기 이중층 나노 섬유의 제조 방법은 특히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 동축 전기 방사에 의해 형성될 수 있고, 이때 상기 동축 전기 방사는 멤브레인 양측에 형성된 선형 도포 전극을 이용하여 직접 멤브레인 상에 형성되거나, 지지대 역할을 해줄 수 있는 다른 막에 도포한 후 조립될 수 있다. 이때, 상기 지지대 역할을 하는 막은 예를 들어 셀로판 테이프, 나이트로셀룰로오스 다공성막 등일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
이때 사용될 수 있는 속 유체 및 겉 유체는 상기 본 발명의 측방유동 (Lateral flow) 분석에서의 신호 증폭 방법에서 언급한 바와 동일하며, 보다 상세하게는 상기 동축 전기 방사는 표지체에 직접 반응할 수 있는 코어부의 신호 증폭 물질을 사용하는 경우에는 단일의 속 유체 및 겉 유체를 이용하여 동일한 조성의 방사 용액으로 수행될 수도 있고, 한편 제1 속 유체와 겉 유체를 이용하여 수행되는 제 1 전기 방사 및 제2 속 유체와 겉 유체를 이용하여 수행되는 제 2전기 방사를 포함하며, 상기 제1 속 유체와 제2 속 유체를 이루는 물질은 수용액과 접촉하는 경우 서로 반응하여 그 반응물이 표지체에 특이적으로 결합하는 경우일 수도 있다.
보다 구체적으로, 상기 표지체는 금 나노 입자인 경우, 상기 제1 속유체는 질산은 수용액이고, 제2 속 유체는 하이드로퀴논 및 폴리에틸렌 글라이콜(PEG)을 포함하는 수용액이며, 상기 겉 유체는 폴리에틸렌 옥사이드를 포함하는 나이트로메테인 용액일 수 있다.
상기와 같은 코어-시스 이중층 나노 섬유의 제조를 위해 상기 동축 정기 방사 시 속 유체는 0.5 내지 3 속도로 공급하는 것이 바람직하며, 겉 유체는 10 내지 30 속도로 공급하는 것이 바람직하다. 속 유체와 겉 유체가 상기 속도 미만으로 공급되는 경우에는 안정적이고 지속적으로 코어-시스 구조의 나노선을 전기방사하는데 문제가 있으며, 상기 속도를 초과하여 공급되는 경우에는 과량의 용액이 노즐 끝에 맺혔다가 전기방사되지 못하고 떨어지며 그로 인해 안정적인 전기방사가 힘든 문제가 있다.
한편, 상기 전기 방사를 수행하기 위한 노즐은 내부 노즐 내경이 약 32G(0.200 mm) 내지 23G(0.573 mm), 외부 노즐 내경이 약 23G(0.573 mm) 초과 내지 17G(1.149 mm)인 것이 바람직한 것이다.
나아가, 상기 동축 정기 방사는 노즐에 2 내지 10 kV의 양극 전압을 부여하고, 도포 전극에 0 내지 -4 kV의 음극 전압을 부여하여 수행되는 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 노즐에 3 내지 5 kV의 양극 전압을 부여하고, 도포 전극에 -1 내지 -3 kV의 음극 전압을 부여하여 수행되는 것이다.
이때, 상기 동축 정기 방사는 노즐을 멤브레인으로부터 5 내지 20cm 이격하여 수행되는 것이 바람직하고, 10 내지 12cm 이격하여 수행되는 것이 보다 바람직하며,
노즐과 도포 전극의 전위 차가 5kV 미만인 경우 전기방사가 되지 않고, 9kV를 초과하는 경우 안정적으로 코어-시스 구조의 나노선을 전기방사할 수 없는 문제가 있다.
또한, 상기 음극 전압이 -1 kV 미만인 경우에는 도포 전극으로 나노선이 잘 모이지 않는 문제가 있고, -4 kV를 초과하는 경우에는 전기방사된 나노선과 도포 전극 사이 너무 강한 정전기적 인력으로 인해 나노선이 미처 마르기 전에 도포 전극으로 모여 나노선이 무너지는 문제가 있다.
상기 멤브레인(membrane)은 액체 시료의 유동성을 확보할 수 있는 재질이라면 특히 제한되지 아니하며, 다공성 막으로 이루어지는 것이 바람직하다. 보다 상세하게, 항체 또는 특이적 결합물질, 및 효소 단백질을 고정화하고 비특이적 반응을 최소화하는 니트로셀룰로스, 셀룰로스, PVDF(Poly-vinylidene fluoride), PET(poly(ethylene terephthalate)), PES(polyethersulfone), 유리섬유, 나일론 등과 같이 일정한 미세 구멍(Micropore) 크기의 조절이 가능한 소수성 다공성 막을 사용할 수 있다.
상기 멤브레인은 접합체가 결합된 분석물의 제 2 부위에 특이적으로 결합하는 제 2 항체 또는 제 2 특이적 결합물질이 고정화 되어 있는 탐지부(detection site) 및 이에 대한 대조군으로서 오류로 인한 반응 유무를 파악하기 위한 컨트롤부(control site)를 포함한다. 탐지부는 테스트 결과의 판독을 위해 결과를 보여주는 부분이다. 컨트롤부는 금나노입자 접합체와 포획항체 또는 고정된 제 2 특이적 결합물질의 오류를 확인하기 위해 구성되며 이동성을 가진 물질들이 탐지부/컨트롤부까지 오류 없이 반응이 제대로 진행되었는지 여부를 확인하기 위한 것이다.
흡수 패드(absorbing pad)는 모세관 현상에 의해 반응 후 남은 잔여물을 충분히 흡수할 수 있는 것이면 특히 제한되지 않으며, 예를 들어 셀룰로오스, 무명. 친수다공성 폴리머 등을 사용할 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
1. 시약 및 장비
나이트로메테인(Nitromethane), 질산은(Silver Nitrate, AgNO3), 하이드로퀴논(Hydroquinone), 인간 혈청(Human Serum), 폴리에틸렌옥사이드(Poly(ethylene oxide), Mv 2,000,000), 폴리에틸렌글라이콜(Poly(ethylene glycol), Mv 20,000)은 시그마-알드리치 社로부터 구매하였다.
시험용 검출체인 트로포닌 아이 단백질(TnI protein)은 보레다바이오텍 社에서 구매하였고, 상용 측방유동 분석 키트는 바이오엔텍 사 TnI용 제품과 바이오포커스 사 TnI용 제품을 신양화학 社에서 구매하였다.
2.
동축
이중 전기 방사 용액 준비
나노 섬유의 코어부를 형성하는 속 유체와 나노 섬유의 시스부를 형성하는 겉 유체를 제조하였다.
먼저, 본 실험에서 사용되는 질산은과 하이드로퀴논은 반응성이 크기 때문에 이들을 각각의 구별되는 속 유체로 제조하여 실험을 수행하였다.
제1 속 유체로는 증류수를 이용해 1 몰 농도의 질산은 수용액을 제조하였고, 제2 속 유체로는 0.5 몰 농도의 하이드로퀴논 및 25 wt%의 폴리에틸렌 글라이콜(PEG)을 포함하는 수용액을 각 준비하였다.
한편, 겉 유체로는 나이트로메테인을 용매로 이용하여 1.3 wt%의 폴리에틸렌 옥사이드 용액을 제조하여 준비하였다.
3.
동축
이중 전기 방사
(1) 동축 이중 전기 방사를 위한 전극 제작
동축 이중 전기방사는 동축 이중 노즐을 이용하며, 동축 이중 전기방사의 원리 상 제작된 나노 섬유는 노즐 반대 쪽의 전극으로 집적된다. 이때, 일반적으로 평판 전극을 이용하게 되면 나노 섬유가 원형의 형태로 무작위로 도포된다.
따라서, 측방유동 분석에서의 배경 잡음을 줄이고, 탐지부인 검출 띠의 상류 영역에 집중적으로 도포하기 위해 평행하게 두 부분으로 분리된 선형 전극을 도 3와 같이 배치하여 전선으로 연결하여 도포 전극을 제작하였다.
(2) 직접 동축 이중 전기방사
상용 측방유동 분석키트(바이오엔텍 사 TnI용 제품, 신양화학 社)를 상기 (1)에서 제조한 선형 전극 사이에 배치하고 상기 선형 전극 부를 노즐로부터 10.5 센티미터 아래에 배치하였다.
동축 이중 전기 방사 노즐에 속 유체로 상기 2.에서 제조된 제1 속 유체를 분당 2 마이크로리터, 겉 유체로 상기 2.에서 제조된 폴리에틸렌옥사이드 용액을 분당 14 마이크로리터 속도로 시린지 펌프로 공급하였다.
노즐은 양극 고전압 장치에 연결하여 4.5 킬로볼트의 전압을 걸어주고, 도포 전극은 음극 고전압 장치에 연결하여 -3.0 킬로볼트의 전압을 걸어주었다. 전기방사는 30초 동안 진행하였다.
이와 같은 방식으로 동축 이중 전기 방사 노즐에 속 유체로 상기 2.에서 제조된 제2 속 유체를 분당 2 마이크로리터, 겉 유체로 상기 2.에서 제조된 폴리에틸렌옥사이드 용액을 분당 14 마이크로리터 속도로 시린지 펌프로 공급하였다.
노즐은 양극 고전압 장치에 연결하여 3.5 킬로볼트의 전압을 걸어주고, 도포 전극은 음극 고전압 장치에 연결하여 -3.0 킬로볼트의 전압을 걸어주었다. 전기방사는 30초 동안 진행하였다.
그 결과 도 4에 나타난 바와 같이 선형 전극이 배치된 위치인 C에 집중적으로 코어-시스 형태의 나노 섬유들이 도포되었음을 확인할 수 있다. 반면, B 및 C 위치의 경우 나노 섬유들이 매우 적게 형성되거나 거의 형성되지 않아 도 4의 사진과 같이 다공성 막만이 관찰되는 것을 확인할 수 있었다.
(3)간접 동축 이중 전기방사
간접 동축 이중 전기방사 시 지지대 위 원하는 위치에 나노섬유를 집중적으로 도포하기 위해 셀로판 테이프를 접착면이 노즐 쪽을 향하게 구리 전선 위에 올리고 노즐로부터 10.5 센티미터 아래에 배치하였다. 구리 전선은 음극 고전압 장치에 연결되어 양극으로 대전되어 전기방사된 나노섬유를 정전기적 인력으로 끌어당김으로써 나노섬유를 원하는 위치에 집중 도포할 수 있게 하는 역할을 한다.
동축 이중 전기 방사 노즐에 속 유체로 상기 2.에서 제조된 제1 속 유체를 분당 2 마이크로리터, 겉 유체로 상기 2.에서 제조된 폴리에틸렌옥사이드 용액을 분당 14 마이크로리터 속도로 시린지 펌프로 공급하였다.
노즐은 양극 고전압 장치에 연결하여 4.5 킬로볼트의 전압을 걸어주고, 도포 전극은 음극 고전압 장치에 연결하여 -3.0 킬로볼트의 전압을 걸어주었다. 전기방사는 30초 동안 진행하였다.
이와 같은 방식으로 동축 이중 전기 방사 노즐에 속 유체로 상기 2.에서 제조된 제2 속 유체를 분당 2 마이크로리터, 겉 유체로 상기 2.에서 제조된 폴리에틸렌옥사이드 용액을 분당 14 마이크로리터 속도로 시린지 펌프로 공급하였다.
노즐은 양극 고전압 장치에 연결하여 3.5 킬로볼트의 전압을 걸어주고, 도포 전극은 음극 고전압 장치에 연결하여 -3.0 킬로볼트의 전압을 걸어주었다. 전기방사는 30초 동안 진행하였다.
그 결과 도 5에 나타난 바와 같이 셀로판 테이프 위 좁은 영역에 전기방사된 나노섬유들이 배치된 형태로 제작되었다. 이렇게 획득된 코어-시스 형태의 나노 섬유들이 도포된 테이프를 구리 전선에서 분리하여 도포된 나노섬유가 측방유동 분석키트 멤브레인의 탐지부 상류에 위치하도록 상용 측방유동 분석키트(바이오포커스 사 TnI용 제품, 신양화학 社)에 붙였다.
4.
측방유동
분석
키트의
신호 증폭 효과 확인
(1) 직접 동축 이중 전기방사 관련
열 배 희석한 인간 혈청 내에 1 mg/ml, 10 mg/ml, 1 μg/ml의 농도가 되도록 트로포닌 아이 용액을 각각 혼합하여 시료를 제조하였다.
한편, 이때 대조구로 트로포닌 아이를 포함하지 않은 열 배 희석된 인간 혈청을 사용하였다.
코어-시스 형태의 나노 섬유들이 형성된 지연 전달 신호 증폭부를 구비하지 않은 일반적인 측방유동 분석 키트와 코어-시스 형태의 나노 섬유들이 형성된 지연 전달 신호 증폭부기 구비된 측방유동 분석 키트의 샘플 패드에 상기에서 준비한 트로포닌 아이 용액을 각각 120 마이크로리터씩를 떨어뜨리고 20분 기다렸다.
20분 후 코어-시스 형태의 나노 섬유들이 형성된 지연 전달 신호 증폭부를 구비하지 않은 일반적인 측방유동 분석 키트는 도 6(a)와 같이 10 mg/ml의 농도에서 신호가 검출되지 않았다.
반면, 코어-시스 형태의 나노 섬유들이 형성된 지연 전달 신호 증폭부가 구비된 본 발명의 측방유동 분석 키트는 도 7(a)와 같이 10 mg/ml의 농도에서도 신호가 검출되기 시작하여 본 발명에 따른 측방유동 분석 키트의 신호의 검출 한계가 현저하게 향상된 것을 확인할 수 있었다. 이는 본 발명의 측방유동 분석 키트에서는 하이드로퀴논과 질산은이 금나노 입자 표면에서 반응해 은나노 입자가 생성되어 침착되어 신호가 증폭되었기 때문이다.
(2)간접 동축 이중 전기방사 관련
열 배 희석한 인간 혈청 내에 0.1 mg/ml, 1 mg/ml, 5 mg/ml 및 10 mg/ml의 농도가 되도록 트로포닌 아이 용액을 각각 혼합하여 시료를 제조하였다.
한편, 이때 대조구로 트로포닌 아이를 포함하지 않은 열 배 희석된 인간 혈청을 사용하였다.
코어-시스 형태의 나노 섬유들이 형성된 지연 전달 신호 증폭부를 구비하지 않은 일반적인 측방유동 분석 키트와 코어-시스 형태의 나노 섬유들이 형성된 지연 전달 신호 증폭부기 구비된 측방유동 분석 키트의 샘플 패드에 상기에서 준비한 트로포닌 아이 용액을 각각 120 마이크로리터씩를 떨어뜨리고 20분 기다렸다.
20분 후 코어-시스 형태의 나노 섬유들이 형성된 지연 전달 신호 증폭부를 구비하지 않은 일반적인 측방유동 분석 키트는 도 6(b)와 같이 1 ng/ml의 농도에서 신호가 검출되지 않은 반면, 코어-시스 형태의 나노 섬유들이 형성된 지연 전달 신호 증폭부가 구비된 본 발명의 측방유동 분석 키트는 도 7(b)와 같이 1 ng/ml의 농도에서도 신호가 검출되기 시작하여 본 발명에 따른 측방유동 분석 키트의 신호의 검출 한계가 현저하게 향상된 것을 역시 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1 : 제 1항체 2 : 표지체
3 : 접합체 4 : 분석물
5 : 제 2 항체 6 : 코어부(신호 증폭 물질)
7 : 시스부 8 : 코어-시스형 나노 섬유
10 : 시료 패드 11 : 접합 패드
12 : 멤브레인 13 : 탐지부
14 : 컨트롤부 15 : 흡수 패드
16 : 지연 전달 신호 증폭부
3 : 접합체 4 : 분석물
5 : 제 2 항체 6 : 코어부(신호 증폭 물질)
7 : 시스부 8 : 코어-시스형 나노 섬유
10 : 시료 패드 11 : 접합 패드
12 : 멤브레인 13 : 탐지부
14 : 컨트롤부 15 : 흡수 패드
16 : 지연 전달 신호 증폭부
Claims (18)
- 분석물(analyte)의 제 1 에피토프 또는 제 1 결합부위에 특이적으로 결합할 수 있는 제 1 항체 또는 제 1 특이적 결합물질이 표지체에 결합되어 있는 접합체와 분석물을 결합하는 단계;
상기 접합체가 결합된 분석물과 상기 분석물의 제 2 에피토프 또는 제 2 결합부위에 특이적으로 결합하는 고정화된 제 2 항체 또는 제 2 특이적 결합물질을 결합하는 단계; 및
수용성 물질로 이루어진 시스(sheath)부 및 신호 증폭 물질로 이루어진 코어부의 이중층 나노 섬유로 이루어진 신호 증폭부에서 지연되어 전달된 신호 증폭 물질이 반응하는 단계
를 포함하는, 측방유동 (Lateral flow) 분석에서의 신호 증폭 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 결합부위는 단백질 리간드(Ligand), DNA 서열 및 RNA 서열로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 1 이상이며, 상기 특이적 결합물질은 상기 결합부위에 특이적으로 결합할 수 있는 단백질, 바이러스 파아지, 핵산분자 앱타머(Aptamer) 및 합텐(hapten;DNP)으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 1 이상인 것을 특징으로 하는, 측방유동 (Lateral flow) 분석에서의 신호 증폭 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 신호 증폭 물질은 상기 표지체에 특이적으로 결합하는, 측방유동 (Lateral flow) 분석에서의 신호 증폭 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 분석물은 DNA, 환경호르몬, 항원 단백질로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 측방유동 (Lateral flow) 분석에서의 신호 증폭 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 신호 증폭부는 제1 코어부와 시스(sheath)부로 이루어진 제1 이중층 나노 섬유 및 제2 코어부와 시스(sheath)부로 이루어진 제2 이중층 나노 섬유를 포함하고,
상기 제1 코어부와 제2 코어부를 이루는 물질은 수용액과 접촉하는 경우 서로 반응하여 그 반응물이 표지체에 특이적으로 결합하는, 측방유동 (Lateral flow) 분석에서의 신호 증폭 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 제1 코어부는 질산은, 상기 제2 코어부는 하이드로퀴논, 상기 시스부는 폴리에틸렌 옥사이드, 및 상기 표지체는 금나노 입자인, 측방유동 (Lateral flow) 분석에서의 신호 증폭 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 이중층 나노 섬유는 평균 입경이 300 내지 1000 nm인, 측방유동 (Lateral flow) 분석에서의 신호 증폭 방법.
- 분석물(analyte)의 제 1 에피토프 또는 제 1 결합부위에 특이적으로 결합할 수 있는 제 1 항체 또는 제 1 특이적 결합물질이 표지체에 결합되어 있는 접합체를 포함하는 접합 패드;
상기 접합 패드에 접촉하며, 상기 접합체가 결합된 분석물의 제 2 에피토프 또는 제 2 결합부위에 특이적으로 결합하는 제 2 항체 또는 제 2 특이적 결합물질이 고정화 된 탐지부(detection site)를 포함하는 멤브레인; 및
상기 멤브레인의 탐지부의 상류에 형성된 신호 증폭부를 포함하며,
상기 신호 증폭부는 수용성 물질로 이루어진 시스(sheath)부 및 신호 증폭 물질로 이루어진 코어부의 이중층 나노 섬유로 이루어진, 측방유동 (Lateral flow) 분석 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 신호 증폭부는 멤브레인 상에, 상기 접합 패드와 상기 멤브레인의 탐지부 사이 영역에 형성된, 측방유동 (Lateral flow) 분석 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 이중층 나노 섬유는 동축 전기 방사에 의해 형성되는, 측방유동(Lateral flow) 분석 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 동축 전기 방사는 멤브레인 양측에 형성된 선형 도포 전극을 이용하여 수행되는, 측방유동 (Lateral flow) 분석 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 동축 전기 방사는 제1 속 유체와 겉 유체를 이용하여 수행되는 제 1 전기 방사 및 제2 속 유체와 겉 유체를 이용하여 수행되는 제 2전기 방사를 포함하며, 상기 제1 속 유체와 제2 속 유체를 이루는 물질은 수용액과 접촉하는 경우 서로 반응하여 그 반응물이 표지체에 특이적으로 결합하는, 측방유동 (Lateral flow) 분석 장치.
- 제12항에 있어서, 상기 제1 속유체는 질산은 수용액이고, 제2 속 유체는 하이드로퀴논 및 폴리에틸렌 글라이콜(PEG)을 포함하는 수용액이며, 상기 겉 유체는 폴리에틸렌 옥사이드를 포함하는 나이트로메테인 용액이고, 상기 표지체는 금 나노 입자인, 측방유동 (Lateral flow) 분석 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 동축 정기 방사는 노즐을 멤브레인으로부터 5 내지 20cm 이격하여 수행되는, 측방유동 (Lateral flow) 분석 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 동축 정기 방사는 노즐에 2 내지 10 kV의 양극 전압을 부여하고, 도포 전극에 0 내지 -4 kV의 음극 전압을 부여하여 수행되는, 측방유동 (Lateral flow) 분석 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 분석물은 DNA, 환경호르몬, 항원 단백질로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 측방유동(Lateral flow) 분석 장치.
- 제8항에 있어서, 분석물을 포함하는 액체 시료가 가해지는 샘플 패드를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 측방유동 (Lateral flow) 분석 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 멤브레인의 하류에 설치되어 액체 시료를 모세관 현상에 의해 흡수할 수 있는 흡수 패드를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 측방유동 (Lateral flow) 분석 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160120708A KR101858830B1 (ko) | 2016-09-21 | 2016-09-21 | 코어-시스 구조의 나노 섬유를 이용한 측방유동 분석에서의 신호 증폭 방법 및 이를 이용한 측방유동 분석 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160120708A KR101858830B1 (ko) | 2016-09-21 | 2016-09-21 | 코어-시스 구조의 나노 섬유를 이용한 측방유동 분석에서의 신호 증폭 방법 및 이를 이용한 측방유동 분석 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180032042A true KR20180032042A (ko) | 2018-03-29 |
| KR101858830B1 KR101858830B1 (ko) | 2018-05-17 |
Family
ID=61907018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160120708A KR101858830B1 (ko) | 2016-09-21 | 2016-09-21 | 코어-시스 구조의 나노 섬유를 이용한 측방유동 분석에서의 신호 증폭 방법 및 이를 이용한 측방유동 분석 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101858830B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116577498A (zh) * | 2023-07-13 | 2023-08-11 | 济南玖方生物科技有限公司 | 用于检测尿液中hiv抗体的样品垫的应用、试纸条及样品垫处理液 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2604367A (en) * | 2021-03-03 | 2022-09-07 | Biotip Ltd | Devices and methods for performing lateral flow tests |
-
2016
- 2016-09-21 KR KR1020160120708A patent/KR101858830B1/ko active IP Right Grant
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116577498A (zh) * | 2023-07-13 | 2023-08-11 | 济南玖方生物科技有限公司 | 用于检测尿液中hiv抗体的样品垫的应用、试纸条及样品垫处理液 |
| CN116577498B (zh) * | 2023-07-13 | 2023-09-12 | 济南玖方生物科技有限公司 | 用于检测尿液中hiv抗体的样品垫的应用、试纸条及样品垫处理液 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101858830B1 (ko) | 2018-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2376906B1 (en) | Method for amplification of signal in immunochromatographic assay and immunochromatographic kit using the method | |
| JP5276568B2 (ja) | アッセイ用デバイス | |
| US9632077B2 (en) | Detection system of test substance | |
| US7432111B2 (en) | Non-continuous immunoassay device and immunoassay method using the same | |
| JP5430995B2 (ja) | アッセイ方法およびアッセイ用デバイス | |
| JP4547272B2 (ja) | イムノクロマトグラフィー用試験具 | |
| CN101166974A (zh) | 用于测定装置的流动控制技术 | |
| CN101595388A (zh) | 多分析物免疫分析 | |
| JP2011117906A (ja) | イムノクロマトグラフ方法 | |
| JP7192146B2 (ja) | 免疫検査方法及び濃縮用治具 | |
| KR102133752B1 (ko) | 측방 유동 분석 스트립 | |
| EP1844331A1 (en) | Non-continuous immunoassay device and immunoassay method using the same | |
| US20230341398A1 (en) | SARS-CoV-2 DETECTION KIT AND SARS-CoV-2 DETECTION METHOD | |
| KR101858830B1 (ko) | 코어-시스 구조의 나노 섬유를 이용한 측방유동 분석에서의 신호 증폭 방법 및 이를 이용한 측방유동 분석 장치 | |
| KR101998948B1 (ko) | 수용성 코팅층을 이용한 측방유동 분석에서의 신호 증폭 방법 및 이를 이용한 측방유동 분석 장치 | |
| US11828756B2 (en) | Lateral flow test arrangement suitable for detection of an analyte in saliva | |
| JP5782533B2 (ja) | クロマトグラフ方法及びクロマトグラフキット | |
| US20230251248A1 (en) | Concentration device, sample solution concentration method, sample solution examination method, and examination kit | |
| KR102043622B1 (ko) | 표면 개질된 금 나노입자를 이용한 측방유동 분석-기반 바이오센서 | |
| JP7425883B2 (ja) | 濃縮デバイス、検体液の濃縮方法、検体液の検査方法、及び、検査キット | |
| Kim et al. | Sensitive “capillary elisa” via vapor-phase surface modification | |
| CN114341642A (zh) | 免疫层析法 | |
| JP7274595B2 (ja) | イムノクロマトグラフィー | |
| KR102526986B1 (ko) | 면역 크로마토그래피를 이용한 신속 진단 키트 | |
| KR102494525B1 (ko) | 타겟 물질의 전기화학적 검출을 위한 미세유체칩 및 이의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |