KR20180067285A - Method for testing surface plasmon resonance sensor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 표면플라즈몬공명 센서 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 센서의 제작 과정 중에 in-situ로 테스트를 진행할 수 있는 표면플라즈몬공명 센서의 테스트 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
표면 플라즈몬 공명 현상(surface plasmon resonance)은 입사된 광이 금 이나 은의 금속 박막 또는 나노 입자와 반응할 때 자유전자의 집단적 진동에 의해 발생하는 현상으로 특정 표시자 없이 생체물질 간의 반응을 실시간으로 측정할 수 있는 장점때문에 단백질 칩 분석 및 다양한 바이오 반응들을 측정할 수 있는 바이오센서에 응용되고 있다.Surface plasmon resonance is a phenomenon caused by the collective vibration of free electrons when the incident light reacts with gold or silver metal thin film or nanoparticles. It can measure the reaction between biomaterials in real time without specific indicator It has been applied to biosensors capable of analyzing protein chips and measuring various bio-reactions.
표면플라즈몬공명 센서를 이용하여 단백질 간 특이결합(specific binding) 등과 같은 바이오 측정을 수행할 때, 센서의 표면에는 수용체(ligand)를 흡착시키고 여기에 분석대상물(analytes)을 반응시키며 센서의 출력신호를 검출하게 된다. 이때 센서 표면에 흡착되는 수용체의 양이나 화학적 안정성 등은 분석대상물과의 반응에 중요한 영향을 미친다. 따라서 감도, 재현성, 안정성 등과 같은 분석대상물의 검출 특성을 분석하고 이를 통해 전반적인 센서의 성능을 평가하기 위해서는, 센서 표면에 흡착되는 수용체의 흡착 상황에 대한 적절한 관찰 및 대응, 그리고 분석이 센서의 제작 단계부터 진행될 필요가 있다.When a surface plasmon resonance sensor is used to perform bio-measurements such as specific binding between proteins, the surface of the sensor is adsorbed with a ligand, the analyte is reacted with the analyte, . At this time, the amount of the receptor adsorbed on the surface of the sensor and the chemical stability have an important influence on the reaction with the analyte. Therefore, in order to analyze the detection characteristics of the analyte such as sensitivity, reproducibility and stability and to evaluate the performance of the overall sensor, it is necessary to appropriately observe and respond to the adsorption state of the receptor adsorbed on the sensor surface, .
현재 사용되고 있는 대부분의 센서에는 이러한 수용체의 흡착을 센서의 제작 및 준비 단계에서 파악할 수 있는 방법이 존재하지 않는다. 일반적으로 수용체의 흡착 여부는 적절한 표지자(labelling or marker)가 부착된 또 다른 수용체를, 분석대상물을 사이에 두고 이중으로 결합시킨 후 측정하는 방법(sandwich assay) 등을 통해 분석하게 된다. 그러나 이러한 방법은 수용체의 흡착을 분석하기 위해 별도의 센서를 제작하는 것이라 볼 수 있고 모든 처리가 끝난 후 표지자를 측정할 수 있는 별도의 분석 장비를 이용해야 한다.Most sensors currently in use do not have a way to identify the adsorption of these receptors in the fabrication and preparation stages of the sensor. In general, whether or not the receptor is adsorbed is analyzed by a sandwich assay or the like, in which another receptor having a labeling or marker attached thereto is double-bound through an analyte. However, this method can be regarded as a separate sensor for analyzing the adsorption of the receptor, and it is necessary to use a separate analytical instrument capable of measuring the markers after the completion of the treatment.
센서를 제작하는 제작자의 입장에서도 센서의 성능 및 품질 관리라는 측면에서 수용체의 흡착 상황을 센서의 제조 단계에서 직접적으로(in-situ) 분석할 필요가 있으나 이에 대한 적절한 알려져 있는 방법은 존재하지 않는다.From the viewpoint of the manufacturer of the sensor, it is necessary to directly analyze the adsorption state of the receptor at the manufacturing stage of the sensor in terms of performance and quality control of the sensor, but there is no known method for this.
따라서 본 발명은 표면플라즈몬공명 센서 장치를 제작하는 과정에 in-situ로 센서를 테스트하는 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a method for testing a sensor in-situ in the course of fabricating a surface plasmon resonance sensor device.
본 발명은 국소화 표면플라즈몬공명 센서의 측정 또는 제작 과정에서 수용체의 결합 상태를 판단할 수 있는 테스트 방법을 제공한다.The present invention provides a test method for determining the binding state of a receptor during the measurement or fabrication of a localized surface plasmon resonance sensor.
본 발명은 금속 나노입자의 표면플라즈몬공명 현상을 이용하는 국소화 표면플라즈몬공명 센서의 테스트 방법을 제공하며, 이는: 수용체가 결합된 상태에서 해당 센서의 금속 나노입자에 비특이 결합 방지 물질을 결합시킨 후 상기 비특이 결합 방지 물질의 결합에 따른 센서의 출력 신호 세기 변화 D값을 도출하는 단계; 및 상기 D값을 이용하여 상기 수용체의 결합 상태를 판단하는 단계;를 포함한다.The present invention provides a method for testing a localized surface plasmon resonance sensor using a surface plasmon resonance phenomenon of metal nanoparticles, comprising: bonding a non-specific binding inhibitor to metal nanoparticles of a sensor in a state where a receptor is bound, Deriving an output signal intensity change value D of the sensor according to the combination of the non-specific binding preventing material; And determining the binding state of the receptor using the D value.
상기 비특이 결합 방지 물질의 결합에 따른 센서의 출력 신호 변화값에 대한 기준 범위를 미리 마련하고, 해당 센서의 D값을 상기 기준 범위와 비교하여 상기 수용체의 결합 상태를 판단할 수 있다.A reference range for the change value of the output signal of the sensor due to the combination of the non-specific binding prevention material may be provided in advance, and the D value of the sensor may be compared with the reference range to determine the binding state of the receptor.
상기 비특이 결합 방지 물질의 결합에 따른 센서의 출력 신호 변화값 D는 상기 센서의 수용체가 결합된 금속 나노입자에 상기 비특이 결합 방지 물질을 결합 하기 전과 후에 각각 버퍼 용액 내에서 상기 금속 나노입자로부터의 반사광을 수신하여 얻어지는 센서의 출력 신호의 차이값이다.The output signal change value D of the sensor according to the combination of the non-specific binding preventive material may be determined from the metal nanoparticles in the buffer solution before and after binding the non-specific binding preventing material to the metal nano- Of the output signal of the sensor.
상기 D값이 상기 기준 범위 이상의 값을 가질 경우, 결합된 수용체의 부족 또는 불안정에 따른 수용체의 부적합한 결합 상태로 판단할 수 있다.If the D value has a value greater than or equal to the reference range, it may be determined that the receptor is inadequately connected due to insufficient or unstable binding of the bound receptor.
본 발명에 따르면, 국소화 표면플라즈몬공명 센서의 제작 과정 또는 측정 과정 중에 in-situ 센서의 금속 나노입자에 결합된 수용체의 상태 또는 상황을 분석할 수 있는 테스트 방법이 제공된다. 실제 단백질 간 특이결합 등을 측정할 수 있는 센서 장치 또는 시스템을 구성하는 과정에서 수용체의 결합 상태 또는 상황을 분석함으로써 센서의 성능 또는 적부 판단을 간단하게 수행할 수 있다. 이는 해당 센서의 보다 더 신뢰성 있는 측정 결과를 얻을 수 있도록 한다.According to the present invention, there is provided a test method for analyzing a state or a state of a receptor bound to metal nanoparticles of an in-situ sensor during a manufacturing process or a measurement process of a localized surface plasmon resonance sensor. It is possible to easily perform the performance or the judgment of the sensor by analyzing the binding state or the state of the receptor in the process of constructing the sensor device or the system capable of measuring the specific binding between the actual protein and the like. This makes it possible to obtain more reliable measurement results of the sensor.
도 1은 본 발명의 표면플라즈몬공명 센서의 테스트 방법이 적용되는 광섬유 기반 국소화 표면플라즈몬공명 센서의 제조 과정을 보여주는 도면과 사진이다.
도 2는 본 발명의 테스트 방법이 적용되는 표면플라즈몬공명 센서 장치의 예를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 센서 장치에 포함된 광섬유 기반 표면플라즈몬공명 센서를 도시한 도면이다.
도 4와 5는 본 발명의 표면플라즈몬공명 센서의 테스트 방법의 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.1 is a view showing a manufacturing process of an optical fiber based localized surface plasmon resonance sensor to which a method of testing a surface plasmon resonance sensor of the present invention is applied.
2 is a view showing an example of a surface plasmon resonance sensor device to which the test method of the present invention is applied.
FIG. 3 is a view showing an optical fiber based surface plasmon resonance sensor included in the sensor device of FIG. 2. FIG.
4 and 5 are diagrams illustrating a method of testing a surface plasmon resonance sensor of the present invention.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 발명은 국소화 표면플라즈몬공명 센서의 수용체 결합 상태를 분석할 수 있는 테스트 방법을 제공한다. 이러한 테스트는 해당 센서를 포함하는 센서 장치의 제작 과정 중에 수행될 수 있다. 예를 들어 광섬유의 말단 코어에 금 나노입자가 흡착된 표면플라즈몬공명 센서를 포함하는 실제 단백질 간 특이결합 등을 측정할 수 있는 센서 장치 또는 시스템을 구성하는 과정에서 수용체의 결합 상태 또는 상황을 분석함으로써 센서의 성능 또는 적부 판단을 간단하게 수행할 수 있고, 그럼으로써 보다 더 신뢰성 있는 측정 결과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 다시 센서의 제조 과정에 피드백하여 센서의 품질 관리에 반영할 수 있다.The present invention provides a test method for analyzing the receptor binding state of a localized surface plasmon resonance sensor. Such a test can be performed during the manufacturing process of the sensor device including the sensor. For example, by analyzing the binding state or the state of a receptor in the process of constructing a sensor device or system capable of measuring a specific binding between an actual protein including a surface plasmon resonance sensor in which gold nanoparticles are adsorbed on the terminal core of an optical fiber It is possible to easily perform the performance or the judgment of the sensor, thereby not only obtaining more reliable measurement results but also feedback to the manufacturing process of the sensor to reflect the quality of the sensor.
예를 들어 국소화 표면플라즈몬공명 센서를 이용한 단백질 간 특이결합(specific binding)과 같은 바이오 측정은 금속 나노입자에 수용체(ligand)를 결합시키고, 수용체에 분석대상물(analytes)을 반응시키면서 센서의 출력신호를 검출한다. 이러한 측정을 위해서는 센서 외에 측정에 필요한 용액을 제공하기 위한 용액 공급, 공급된 용액을 금속 나노입자에 접촉시키기 위한 요소, 광학측정부 등을 포함하는 하드웨어적인 배치를 구현한 후 검사에 필요한 수용체를 포함하는 용액을 금속 나노입자에 접촉하여 결합시키고, 분석대상물을 포함하는 용액을 접촉시켜서 특이결합을 분석한다.For example, bioassays such as specific binding between proteins using a localized surface plasmon resonance sensor can be performed by binding a ligand to a metal nanoparticle and reacting analytes to the receptor, . In addition to the sensor, this measurement requires the implementation of a hardware arrangement including a supply of a solution for providing a solution for measurement, an element for bringing the supplied solution into contact with the metal nanoparticles, an optical measuring unit, and the like, Is contacted with and bound to the metal nanoparticles, and the solution containing the analyte is contacted to analyze the specific binding.
도 1은 본 발명의 표면플라즈몬공명 센서의 테스트 방법이 적용되는 광섬유 기반 국소화 표면플라즈몬공명 센서의 제조 과정을 보여주는 도면과 사진이다. 도 2는 본 발명의 테스트 방법이 적용되는 표면플라즈몬공명 센서 장치의 예를 도시한 도면이다. 도 3은 도 2의 센서 장치에 포함된 광섬유 기반 표면플라즈몬공명 센서를 도시한 도면이다.1 is a view showing a manufacturing process of an optical fiber based localized surface plasmon resonance sensor to which a method of testing a surface plasmon resonance sensor of the present invention is applied. 2 is a view showing an example of a surface plasmon resonance sensor device to which the test method of the present invention is applied. FIG. 3 is a view showing an optical fiber based surface plasmon resonance sensor included in the sensor device of FIG. 2. FIG.
도면을 참조하여, 본 발명의 표면플라즈몬공명 센서의 테스트 방법은 도 1 내지 3에 도시한 광섬유 기반 국소화 표면플라즈몬공명 센서에 적합하게 적용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The test method of the surface plasmon resonance sensor of the present invention can be suitably applied to the optical fiber based localized surface plasmon resonance sensor shown in FIGS. 1 to 3, but it is not limited thereto.
광섬유 기반 국소화 표면플라즈몬공명 센서는 도 1에 도시한 바와 같이 예를 들어 광섬유의 말단 코어 부위에 자기조립단원자층(self-assembled monolayer: SAM)을 이용하여 금이나 은과 같은 금속 나노입자를 결합하여 구현할 수 있다.As shown in FIG. 1, the optical fiber-based localized surface plasmon resonance sensor is formed by combining metal nanoparticles such as gold or silver by using a self-assembled monolayer (SAM) Can be implemented.
이러한 표면플라즈몬공명 센서를 도 2와 같은 측정을 수행하기 위한 센서 장치의 하드웨어적 배치를 마련하여 측정 과정을 진행한다. 센서의 하드웨어적 배치는 이를 테면 복수의 용액 주입구(21)와 용액 배출구(22)를 가지는 미세 채널을 포함하는 미세 채널 유닛(2), 용액 주입구(21)로 각각의 용액을 공급하는 용액 공급부(3), 미세 채널 유닛(2)에 장착된 표면플라즈몬공명 센서(1), 및 센서의 후단에 연결된 광학 측정부(4)를 포함할 수 있다. 이러한 센서 장치의 구성은 복수의 용액을 상호 혼합을 최소화하면서 순차로 흘리면서 측정 과정을 진행할 수 있다.The surface plasmon resonance sensor is provided with a hardware arrangement of a sensor device for performing the measurement as shown in FIG. The hardware arrangement of the sensor includes a
특정한 분석대상물에 대한 특이적 결합을 측정을 하기 위해서는 상술한 센서 장치에 장착된 센서의 금속 나노입자에 수용체(항체)가 결합된 상태에서 분석대상물을 흘려서 항체-항원 반응을 측정한다. 단백질 간 특이결합 등과 같은 측정의 과정은 일반적으로 센서그램(sensorgram)으로 표시한다. 센서그램은 센서의 출력 신호의 크기를 시간에 따라 연속적으로 표시한다.In order to measure a specific binding to a specific analyte, an antibody-antigen reaction is measured by flowing an analyte in a state where a receptor (antibody) binds to metal nanoparticles of a sensor mounted on the sensor device. The process of measurement, such as specific binding between proteins, is generally indicated by a sensorgram. The sensorgram continuously displays the magnitude of the output signal of the sensor over time.
전립선 암 표지자에 대한 측정을 예로 도시한 도 4와 5에서와 같이, 본 발명의 테스트 방법은 먼저 센서를 버퍼 용액에 담그고 이후 수용체 용액, 버퍼 용액, 비특이 결합(nonspecific binding)을 방지하기 위한 단백질 용액, 버퍼 용액, 항원 용액 등의 순서로 담그며 센서의 출력 신호를 시간에 따라 표시한다.As shown in FIGS. 4 and 5, which illustrate the measurement of a prostate cancer marker, the test method of the present invention firstly immerses the sensor in a buffer solution and then uses the receptor solution, buffer solution, protein for preventing nonspecific binding Immerse the solution, buffer solution, antigen solution, etc. in this order and display the output signal of the sensor with time.
본 발명의 테스트 방법은 수용체가 구속된 금속 나노입자에 비특이 결합 방지 물질을 결합시키기 전과 후에 센서의 말단 부위(금속 나노입자가 있는 부위)를 버퍼 용액에 담근 상태에서 각각 센서의 출력 신호 세기를 측정한 후 그 차이값으로 비특이 결합 방지 물질의 결합에 따른 출력 신호 세기의 변화 D값을 도출한다. 이러한 D값을 이용하여 수용체의 결합 상태를 판단할 수 있다.In the test method of the present invention, the end portion of the sensor (the portion having the metal nanoparticles) is immersed in the buffer solution before and after the binding of the non-specific binding inhibitor to the metal nanoparticles to which the receptor is bound, And the change D value of the output signal intensity due to the binding of the non-specific binding preventive substance is derived from the difference value. This D value can be used to determine the binding state of the receptor.
여기에서 비특이 결합을 방지하기 위한 물질 또는 단백질은, 센서의 금속 나노입자의 표면 상에서 수용체가 흡착되어 있지 않은 곳에 흡착됨으로써 비특이 결합을 억제하는 역할을 한다. 따라서 수용체가 금속 나노입자 표면에 안정적으로 많이 흡착되어 있을수록 이러한 비특이 결합 방지 물질의 결합은 줄어들게 된다. 반대로 금속 나노입자의 표면 상에 수용체가 조금밖에 흡착되어 있지 않거나 불안정한 상태여서 쉽게 분리될 수 있다면 이러한 비특이 결합 방지를 위한 단백질은 더 많이 결합되게 될 것이다. 즉, 변화 D값이 클수록 센서의 금속 나노입자 표면에 결합된 수용체의 양이 적고 결합 상태도 불안정하다고 할 수 있고, 작을수록 결합된 수용체의 양이 많고 결합 상태도 안정적이라고 판단할 수 있다.Here, the substance or protein for preventing nonspecific binding plays a role of suppressing non-specific binding by being adsorbed on the surface of the metal nanoparticles of the sensor where the receptor is not adsorbed. Therefore, as the receptor is stably adsorbed on the surface of the metal nanoparticles, the binding of such a non-specific binding inhibitor decreases. Conversely, if the receptors on the surface of the metal nanoparticles are only slightly adsorbed or unstable and can be easily separated, the proteins for preventing such nonspecific binding will become more bound. That is, the larger the change D value, the lower the amount of the receptor bound to the surface of the metal nanoparticles of the sensor and the unstable binding state.
이러한 판단은 예를 들어 미리 기준범위 또는 기준값을 정한 후, 이와 비교하여 수용체의 결합 상태를 판단할 수 있다. 기준범위 또는 기준값은 누적된 측정결과에서 평균적으로 도출될 수 있을 것이다.This determination can be made, for example, by determining a reference range or a reference value in advance, and then determining the binding state of the receptor by comparison. The reference range or reference value may be derived on average from the accumulated measurement results.
비특이 결합 방지용 물질의 결합에 따른 센서의 출력 신호 세기 변화 D값은 별도의 처리 과정이나 측정 장비를 필요로 하는 것이 아니고, 검출 대상 특이 결합에 대한 센서 장치의 제작 과정 중에 측정되는 센서그램을 통해 간단하게 도출할 수 있다. 수용체를 결합시킨 후 버퍼 용액 내에서 센서 출력 신호 세기 B를 측정하고, 비특이 결합 방지 물질을 결합시키고 버퍼 용액 내에서 센서의 출력 신호 세기 C를 측정한 후 그 차이(C-B)를 구하면 된다.The D value of the output signal intensity change of the sensor due to the combination of the non-specific binding prevention material does not require a separate processing process or measurement equipment, and it is possible to use a sensorgram measured during the manufacturing process of the sensor device It can be derived simply. After binding the receptor, measure the sensor output signal intensity B in the buffer solution, bind the non-specific binding material and measure the output signal intensity C of the sensor in the buffer solution, and then calculate the difference (C-B).
실시예Example
도 1과 같이 금 나노 입자를 광섬유 단면에 흡착시켜 국소화 표면플라즈몬공명(localized surface plasmon resonance) 센서를 구현하였다. 이렇게 제조된 광섬유 기반 표면플라즈몬공명 센서(1), 미세 채널 유닛(2), 용액 공급부(3), 및 광학 측정부(4)를 포함하는 센서 장치의 하드웨어적인 배치를 구현하였다.As shown in FIG. 1, a localized surface plasmon resonance sensor was implemented by adsorbing gold nanoparticles on a cross section of an optical fiber. A hardware arrangement of the sensor device including the optical fiber based surface
예를 들어 미세 채널 유닛(2)은 복수개의 주입구(21)와 배출구(22)를 포함하는 미세 유체 채널을 포함하고, 광섬유 기반의 표면플라즈몬공명 센서(1)이 삽입되는 센서 삽입홀(23)를 가진다. 센서 삽입홀(23)에 삽입된 센서(1)는 전단부가 채널로 노출되어 코어 표면에 구속된 금 나노입자가 채널 내의 유체에 접촉된다. 센서(1)의 후단 부위에는 광학 측정부(4)의 광원(41)과 검출기(42)가 커플러(43)를 통해 연결된다.For example, the
측정 대상으로 전립선 암 표지자의 항체-항원 반응을 측정하였다. 이때 항체는 수용체에 해당하고 항원은 분석대상물에 해당한다. 분석대상물인 항원을 측정하기 위한 센서는 도 3과 같이 금 나노입자 표면에 수용체인 항체를 흡착하고, 여기에 비특이 결합을 방지하기 위한 단백질이 흡착된 상태로 구성된다. 비특이 결합 방지용 물질로는 BSA(bovineserumalbumin)를 사용하였다.The antibody-antigen response of prostate cancer markers was measured. The antibody corresponds to the receptor and the antigen corresponds to the analyte. As shown in FIG. 3, the sensor for measuring an antigen, which is an analyte, adsorbs an antibody that is a receptor on the surface of gold nanoparticles, and the protein is adsorbed thereon to prevent non-specific binding. BSA (bovineserumalbumin) was used as a non-specific binding inhibitor.
구체적으로는, 먼저 용액 공급부(3)를 이용하여 각각 정해진 용액 주입구(21)를 통해 DI 수 또는 버퍼 용액(이하, 버퍼 용액), 수용체 용액, 버퍼 용액, 비특이 결합 방지용 물질을 포함하는 용액, 및 버퍼 용액을 순차로 공급하면서 센서의 출력신호 측정을 통한 센서그램으로 표시하였다. 최종적인 단백질 특이결합 등을 검출하기 위한 최종 측정값을 도출하기 위해 항원을 포함하는 용액을 공급하기 전에 본 발명의 테스트를 진행하였다.Specifically, first, a solution containing a DI water or a buffer solution (hereinafter referred to as a buffer solution), a receptor solution, a buffer solution, a non-specific binding inhibiting substance, And the buffer solution were sequentially supplied, and the sensorgram was indicated by the sensor output signal measurement. The test of the present invention was carried out before supplying the solution containing the antigen in order to derive the final measurement value for detecting the final protein specific binding and the like.
센서의 제작과 분석대상물의 측정 과정 동안 금 나노입자 표면의 상태는 도 4와 같이 나타낼 수 있고, 또한 도 5와 같이 센서그램으로 표시될 수 있다.The state of the surface of the gold nanoparticles during measurement of the sensor and the measurement object of the sensor can be represented as shown in FIG. 4, and can also be expressed as a sensorgram as shown in FIG.
도 4 및 도 5에서, 본 발명의 수용체의 결합 상태의 파악 또는 판단은 수용체가 결합된 금 나노입자에 비특이 결합 방지 물질인 BSA를 결합시키고 그러한 결합에 따른 센서의 출력 신호 세기의 변화 D를 도출함으로써 이루어진다. 이는 도 5에서 나타낸 바와 같이 BSA를 결합하기 전과 후에 버퍼 용액을 미세 채널 유닛(2)로 공급한 상태에서 센서의 출력 신호 C와 B의 차이값이다.In FIG. 4 and FIG. 5, the binding state of the receptor of the present invention is determined or determined by binding BSA, which is a non-specific binding inhibitor, to the gold nanoparticles to which the receptor is bound, . This is a difference value between the output signals C and B of the sensor in a state where the buffer solution is supplied to the
수용체의 흡착 상황은 비특이 결합 방지용 단백질의 흡착 정도로 분석이 가능하며 상술한 D값을 이용하여 알 수 있다. 즉 이 D값이 다른 값들이나, 미리 정해진 기준값 또는 기준범위에 비해 상당히 증가하는 것으로 나타난다면 이는 센서 표면 상에 수용체인 항체가 제대로 흡착되지 않고 있다는 것을 의미한다. 반면 D값이 크기가 다른 값들이나 기준범위 또는 기준값에 비해 작게 나타난다면 이는 수용체가 안정적으로 흡착되었음을 의미한다. 이러한 분석은 센서를 제작하고 측정하기 위한 일련의 과정을 표현하는 센서그램을 통해서 분석하게 되므로 별도의 공정이나 장비 없이 매우 간단하게 구현이 가능하다.The adsorption state of the receptor can be analyzed by the degree of adsorption of non-specific binding inhibition protein and can be determined using the D value described above. That is, if this D value appears to be significantly increased compared to other values, or a predetermined reference value or reference range, it means that the receptor antibody on the sensor surface is not adsorbed properly. On the other hand, if the D value is smaller than the other values or the reference range or reference value, it means that the receptor is stably adsorbed. This analysis can be very simple to implement without a separate process or equipment because it is analyzed through a sensorgram expressing a series of processes for manufacturing and measuring the sensor.
참고적으로, 단백질 특이결합을 검출하기 위한 최종적인 측정값은 도 5에서 F으로서, 항원이 항체에 결합되는 것에 의해 발생하는 센서 출력 신호 세기의 변화값 F이다. 이는 항원을 항체에 결합시키기 전과 후에 각각 버퍼 용액을 공급한 상태에서 센서의 금 나노입자로부터의 반사광을 수신하여 얻어진 E와 C의 차이값이다.For reference, the final measured value for detecting the protein-specific binding is F in Fig. 5, which is the change value F of the sensor output signal intensity caused by binding of the antigen to the antibody. This is the difference between E and C obtained by receiving reflected light from the gold nanoparticles of the sensor in the buffer solution before and after binding the antigen to the antibody, respectively.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
1: 센서
2: 미세 채널 유닛
3: 용액 공급부
4: 광학 측정부
21: 용액 주입구
22: 용액 배출구
23 : 센서 삽입홀
41: 광원
42: 검출기
43: 커플러1: Sensor 2: Microchannel unit
3: solution supplying part 4: optical measuring part
21: solution inlet 22: solution outlet
23: sensor insertion hole 41: light source
42: detector 43: coupler
Claims (4)
수용체가 결합된 상태에서 해당 센서의 금속 나노입자에 비특이 결합 방지 물질을 결합시킨 후 상기 비특이 결합 방지 물질의 결합에 따른 센서의 출력 신호 세기 변화 D값을 도출하는 단계; 및
상기 D값을 이용하여 상기 수용체의 결합 상태를 판단하는 단계;를 포함하는 표면플라즈몬공명 센서의 테스트 방법.
A method for testing a localized surface plasmon resonance sensor using surface plasmon resonance of metal nanoparticles, comprising:
Binding the non-specific binding inhibitor to the metal nanoparticles of the sensor in a state where the receptor is bound to the non-specific binding inhibitor; And
And determining the binding state of the receptor using the D value.
상기 비특이 결합 방지 물질의 결합에 따른 센서의 출력 신호 변화값에 대한 기준 범위를 미리 마련하고, 해당 센서의 D값을 상기 기준 범위와 비교하여 상기 수용체의 결합 상태를 판단하는 것인, 표면플라즈몬공명 센서의 테스트 방법.
The method according to claim 1,
Wherein a reference range for a change value of an output signal of the sensor due to the combination of the non-specific binding prevention material is provided in advance, and a coupling state of the receptor is determined by comparing the D value of the sensor with the reference range. Test method of resonance sensor.
상기 비특이 결합 방지 물질의 결합에 따른 센서의 출력 신호 변화값 D는 상기 센서의 수용체가 결합된 금속 나노입자에 상기 비특이 결합 방지 물질을 결합 하기 전과 후에 각각 버퍼 용액 내에서 상기 금속 나노입자로부터의 반사광을 수신하여 얻어지는 센서의 출력 신호의 차이값인, 표면플라즈몬공명 센서의 테스트 방법.
The method according to claim 1,
The output signal change value D of the sensor according to the combination of the non-specific binding preventive material may be determined from the metal nanoparticles in the buffer solution before and after binding the non-specific binding preventing material to the metal nano- Of the output signal of the sensor obtained by receiving the reflected light of the surface plasmon resonance sensor.
상기 D값이 상기 기준 범위 이상의 값을 가질 경우, 결합된 수용체의 부족 또는 불안정에 따른 수용체의 부적합한 결합 상태로 판단하는 것인, 표면플라즈몬공명 센서의 테스트 방법.The method of claim 2,
Wherein when the D value has a value equal to or greater than the reference range, it is determined that the receptor is in an improper binding state due to insufficient or unstable bound receptors.
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