KR20190066312A - 보론산계 화합물을 포함하는 Fe3+ 이온 및 F- 이온 검출 센서, 및 이를 이용한 Fe3+ 이온 및 F- 이온 검출 방법 - Google Patents
보론산계 화합물을 포함하는 Fe3+ 이온 및 F- 이온 검출 센서, 및 이를 이용한 Fe3+ 이온 및 F- 이온 검출 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 신규한 보론산계 화합물을 포함하는 새로운 온-오프-온 순환식 Fe3+ 이온 및 F- 이온 검출 센서 및 이를 이용한 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 방법에 관한 것으로서, 본 명세서에서는 신규한 보론산계 화합물의 형광 소광 또는 발현 여부에 따라 세포 내에서 생리학적으로 중요한 이온인 Fe3 + 이온과 F- 이온을 빠르고 효과적으로 검출할 수 있는 센서가 제공된다.
Description
본 발명은 신규한 보론산계 화합물을 포함하는 Fe3+ 이온 및 F- 이온 검출 센서, 및 이를 이용한 Fe3+ 이온 및 F- 이온 검출 방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로는, 본 발명은 Fe3 + 이온과 F- 이온들에 대한 새로운 온-오프-온 순환식 검출 센서에 관한 것으로서, 신규한 보론산계 화합물의 형광 소광 또는 발현 여부에 따라 세포 내에서 생리학적으로 중요한 이온인 Fe3 + 이온과 F- 이온을 빠르고 효과적으로 검출하거나, 이의 농도를 측정할 수 있다.
인체 내에서 생물학적으로 중요한 다양한 금속 이온과 음이온들 중 Fe3 + 이온과 F- 이온은 세포내의 중요한 생리학적 반응을 위해 인체 및 다른 포유동물에 필요한 미량 원소이다.
Fe3 + 이온은 헤모글로빈 (Hemoglobin), 미오글로빈 (Myoglobin)등의 헴 단백질에 헴(heme) 분자의 활성부위를 갖고 있어, 세포내에서 산소 전달, 생체 대사, 전자 전달, DNA 및 RNA 합성과 같은 다양한 생물학적 반응에서 중요한 역할을 한다. 따라서, Fe3 + 이온의 부족은 빈혈, 혈색소 침착증, 간 손상, 그리고 암의 원인이 될 수 있다. 비록 Fe3 + 이온이 다양한 생물학적 반응에 없어서는 안 되는 성분이지만, 단독으로 또는 조합형태의 과부하 상태에서 독성 효과를 나타낸다. 과량의 Fe3+ 이온은 파킨슨 병, 알츠하이머, 뼈 관련 질환, 혈색소 침착증, 심장 문제, 지질, 단백질 및 핵산 손상과 같은 질병을 유발할 수 있다. 세계 보건기구 (WHO)에 따르면, Fe3 + 이온의 허용 한도는 2 mg L-1이다.
반면 F- 이온은 충치 예방 및 에나멜의 탈회를 방지하는 효과를 준다. 저 농도의 F- 이온은 치약, 우라늄 정제, 마취제, 수면제, 신경 가스, 정신과 약물, 교정 장비, 골다공증 치료 및 치아 건강 보호와 같은 유익한 역할을 한다. 미국 환경 보호국 (EPA)에 따르면 음용수 내 불소 이온(F-)의 허용 수준은 4 mg L-1이다. 그러나 불소 이온(F-) 농도가 높으면, 면역계 파괴, 요로 결석, 불소 증, 갑상선 활동 저하 및 신장 손상과 같은 심각한 부작용이 발생할 수 있다. 필요한 생리 기능과 Fe3 + 이온과 F- 이온의 극단적인 독성 때문에 Fe3 + 이온과 F- 이온의 농도를 저비용으로, 효과적이고 간단하게 측정하는 새로운 검출 방법 개발은 매우 중요하다.
Fe3 + 이온과 F- 이온을 검출하기 위한 몇 가지 방법 중 형광 기반 센서는 높은 감도, 선택성, 저렴한 비용 및 생물학 및 환경에서의 직접적인 응용으로 인해 많은 관심을 얻고 있다. 형광(fluorescence) 측정 방법의 탐지 전략 및 응용법은 형광 신호의 증강 또는 소광(quenching)에 달려 있다. Fe3 + 이온은 상자성 (paramagnetic nature)으로 인해 잘 알려진대로 형광에 대한 소광(消光) 물질로 작용한다. 따라서, 형광 물질은 Fe3 + 이온과의 반응 복합체 형성을 통해 형광이 소멸된다. 또한, Fe3+ 이온은 F― 이온과 선택적으로 반응하며, Fe3 + 이온은 어느 다른 음이온보다도 우선적으로 [FeF6]3-의 복합체를 형성한다. 이는 불소 이온(F-) 첨가에 의해 형광 프로브 및 Fe3 + 복합체로부터 Fe3 + 이온이 빠져 나가면서 형광 세기를 향상시키는 것이다.
최근에는 "다중 타겟 측정을 위한 단일 센서(single sensor for multiple target)" 라는 개념이 검출 시간 단축을 통해 큰 주목을 받아 잠재적으로 다양한 이온 측정에 대한 프로브의 비용을 절감하고 있다. Wei 등은 이러한 접근법을 기반으로 pillar[5]arene 유도체를 사용하여 순차적으로 Fe3 + 이온과 F- 이온을 첨가하면서 형광 강도 변화를 통해 그들 이온의 농도를 측정했다 [RSC Adv., 6 (2016) 20987-20993]. Desai등은 Fe3 + 이온과 F- 이온에 대한 "on-off-on" 타입의 형광 센서 제조를 위하여 폴리 안트라센의 사용법을 연구했다[New J. Chem. 38 (2014) 4394-4403]. 또한, Liu 등은 Fe3 + 이온과 F- 이온의 검출관련 논문들을 정리해서 보고한 바 있다 [Sens. Actuators B, 186 (2013) 657-665].
그러나, 종래의 Fe3 + 이온과 F- 이온의 순환식 측정 (relay recognition)에 대한 분석법과 비교하여, 다루기 쉽고, 경제적으로 부담이 없으며, 검출 한계가 낮아서 감도가 높은 센서의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 구현예들에서는 보론산계 화합물을 포함하는 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서, 및 이를 이용한 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에서, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는, 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서를 제공한다.
[화학식 1]
예시적인 구현예에서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 Fe3 + 이온 및 F- 이온과 반응하여, 형광이 발현되거나 소광될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 발현되거나 소광하는 형광의 파장 범위는 430 nm 내지 470 nm일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서의 pH는 6 내지 8로 조절될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서는 20 내지 37 ℃에서 Fe3 + 이온 및 F- 이온을 검출할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서는 Fe3 + 이온에 대해 10 nM의 검출한계를 가지고, F- 이온에 대해 1 nM 의 검출한계를 가질 수 있다.
예시적인 구현예에서, 세포 내의 Fe3 + 이온 및 F- 이온을 검출하기 위한 것일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 Fe3 + 이온의 결합에 의한 소광(消光, quenching) 결합상수(binding constant) KA= 6.87×106 mol L- 1 일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 Fe3 + 이온의 결합에 따른 복합체와 F- 이온의 결합상수(binding constant) KA는 4.49×106 mol L- 1 일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 Fe3 + 이온의 반응비는 몰분율을 기준으로 1 : 1일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 복합체와 F- 이온의 반응비는 몰분율을 기준으로 1 : 1일 수 있다.
본 발명의 또다른 구현예에서, 인체의 체내로부터 분리된 생체 시료 내 농도 측정부;를 포함하고, 상기 생체 시료 내 농도 측정부는 전술한 온-오프-온 순환식 Fe3+ 이온 및 F- 이온 검출 센서;를 포함하는 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 키트를 제공한다.
예시적인 구현예에서, 상기 생체 시료는 인체의 세포, 체액 및 혈액 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 구현예에서, 전술한 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서를 준비하는 단계; 상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서와 분석 시료를 반응시키는 단계; 및 상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서와 분석 시료를 반응 이후, 상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서의 형광 변화를 측정하여 Fe3 + 이온 및 F- 이온을 검출하는 단계;를 포함하는, Fe3 + 이온 및 F- 이온의 검출 방법을 제공한다.
예시적인 구현예에서, 상기 분석 시료는 생체 시료이고, 상기 생체 시료는 인체의 세포, 체액 및 혈액 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 센서와 분석시료를 반응시키는 단계는, 상기 센서와 분석 시료를 반응 챔버에 투입하는 단계; 상기 반응 챔버 내의 pH를 조절하는 단계; 및 상기 반응 챔버 내에서 상기 센서와 분석 시료를 반응시키는 단계; 를 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 Fe3 + 이온 및 F- 이온을 검출하는 단계는 바이오 이미지를 이용하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서는 형광 프로브로 신규한 보론산 화합물을 포함하여, Fe3 + 이온 및 F- 이온을 순환식으로 검출할 수 있다. 형광 프로브인 화학식 1로 표시되는 화합물은 Fe3 + 이온에 이어 "온-오프-온 순환식 (on-off-on relay)" 타입으로 F-이온을 검출할 수 있고, 다른 이온이 존재하는 경우에도 높은 선택성과 생리 화학적 조건에서의 감도를 보인다.
또한, 본 발명의 검출 센서는 낮은 세포 독성을 나타내며, 세포 내에서 Fe3 + 이온과 F- 이온의 검출을 위한 바이오 이미징 프로브로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물(이하, IOPBA)와 Fe3 +의 복합체 형성에 의한 형광의 소광(消光, quenching)현상과 F- 이온의 첨가로 인한 형광의 재발현 현상을 나타낸 모식도이다.
도 2는 2 vol % DMSO (pH 7.4)를 함유하는 0.2M 헤페스(Hepes) 완충액에 0.1μM의 IOPBA와 100 nM의 Fe3 + 이온 농도의 점진적 증가에 따른 형광 강도의 감소(A)와, 다양한 농도의 Fe3 +와 함께 IOPBA에 대해 얻은 형광 사진 이미지(B)이다.
도 3은 2 vol % DMSO (pH 7.4) 를 함유하는 0.2 M 헤페스(Hepes) 완충액 중 IOPBA에 대해 458 nm에서의 형광 강도 응답으로부터 선택성 (적색) 및 간섭 (검정색)을 나타낸 선택성 테스트의 결과이다.
구체적으로는, (1) 정상 대조군(contol) (2) 1.5 μM Fe3 + 이온 첨가와 0.7 mM 의 각 성분 (3) Al3 +, (4) Cr3 +, (5) Pb2 +, (6) Cu2 +, (7) K+, (8) Na+, (9) Ba2 +, (10) Ca2 +, (11) Na+ 및 (12) Cd2 + 이온을 첨가한 경우의 형광세기이다.
도 4는 2 vol % DMSO (pH 7.4)를 함유하는 0.2 M 헤페스(Hepes) 완충액에서 IOPBA-Fe3+의 형광에 100 nM의 F― 이온 농도의 점진적인 증가 (a to o)에 따른 형광 강도 증가(A)와, IOPBA-Fe3 +에 대해 F― 이온의 다양한 농도에 따른 형광 사진 이미지(B)이다.
도 5는 2 vol % DMSO (pH 7.4)를 함유하는 0.2 M 헤페스(Hepes) 완충 용액 중 1.5 μM Fe3 + 이온을 가지는 IOPBA-Fe3 +의 458 nm에서의 형광세기로부터 (적색) 및 간섭이온(검정)의 형광 세기의 비교를 통한 선택성 검사의 결과이다.
구체적으로 (1) 정상 대조군(control), (2) 1.5 μM F―, 그리고 0.75 mM의 농도가 첨가된 (4) ClO4 ―, (5) PO4 3―, (6) SO4 2―, (7) NO2 ―, (8) Cl―, (9) SCN― 및 (10) NO3 ― 이온이다.
도 6은 Fe3 + 이온의 함수로서, IOPBA 형광의 소광(消光, quenching)에 대한 스테른-볼머 플롯(Stern-Volmer plot)(A), IOPBA와 Fe3 + 이온과의 잡 플롯(Job plot)(B) 및 이의 결합상수(C)를 나타낸 것이다.
도 7은 F― 이온 농도의 함수로서, IOPBA-Fe3 +의 형광세기에 대한 잡 플롯(Job plot)(A) 및 이의 결합 상수(B)를 나타낸 것이다.
도 8은 다양한 pH (4 내지 11) 에서, 0.1 μM IOPBA에 Fe3 +이온의 존재/부존재 할 경우의 형광 방출 강도(A) 및 IOPBA-Fe3 + 에 1.5 μM F- 이온이 존재/부재 할 경우의 형광 방출 강도(B)를 나타낸 것이다.
도 9는 단계별 복합체 형성 및 탈복합체 사이클을 나타낸 것이다. 구체적으로는, 1.5 μM Fe3 + 및 1.5 μM F- 이온을 반복적으로 첨가하면서, 2 vol % DMSO (pH 7.4)를 함유하는 0.2 M 헤페스(Hepes) 완충액에서 IOPBA의 458 nm에서 형광세기 변화를 측정하였다.
도 10은 MTT 분석에서 세포 독성 검사 결과를 나타낸 것으로, 구체적으로는 (A) IOPBA 및 (B) IOPBA-Fe3 +의 경우에 대해 세포 생존율 (%)을 나타낸다 (n= 5 회 반복)다. 도 10(A) 및 도(B)에서 (1) 대조군, (2) 0.01, (3) 0.1, (4) 0.5, (5) 1.0, (6) 10.0, (7) 25 그리고 (8) 50 μM이다.
도 11은 10 μM 프로브와 배양된 PC3 세포(A), PC3 세포에 0.5 μM Fe3 + 이 첨가된 세포주(B), 및 IOPBA-Fe3 + 세포주에 0.5 μM의 F- 이온이 첨가된 세포주(C)에 대한 공초점레이저현미경(confocal laser fluorescence microscope) 이미지를 나타낸 것이다.
도 2는 2 vol % DMSO (pH 7.4)를 함유하는 0.2M 헤페스(Hepes) 완충액에 0.1μM의 IOPBA와 100 nM의 Fe3 + 이온 농도의 점진적 증가에 따른 형광 강도의 감소(A)와, 다양한 농도의 Fe3 +와 함께 IOPBA에 대해 얻은 형광 사진 이미지(B)이다.
도 3은 2 vol % DMSO (pH 7.4) 를 함유하는 0.2 M 헤페스(Hepes) 완충액 중 IOPBA에 대해 458 nm에서의 형광 강도 응답으로부터 선택성 (적색) 및 간섭 (검정색)을 나타낸 선택성 테스트의 결과이다.
구체적으로는, (1) 정상 대조군(contol) (2) 1.5 μM Fe3 + 이온 첨가와 0.7 mM 의 각 성분 (3) Al3 +, (4) Cr3 +, (5) Pb2 +, (6) Cu2 +, (7) K+, (8) Na+, (9) Ba2 +, (10) Ca2 +, (11) Na+ 및 (12) Cd2 + 이온을 첨가한 경우의 형광세기이다.
도 4는 2 vol % DMSO (pH 7.4)를 함유하는 0.2 M 헤페스(Hepes) 완충액에서 IOPBA-Fe3+의 형광에 100 nM의 F― 이온 농도의 점진적인 증가 (a to o)에 따른 형광 강도 증가(A)와, IOPBA-Fe3 +에 대해 F― 이온의 다양한 농도에 따른 형광 사진 이미지(B)이다.
도 5는 2 vol % DMSO (pH 7.4)를 함유하는 0.2 M 헤페스(Hepes) 완충 용액 중 1.5 μM Fe3 + 이온을 가지는 IOPBA-Fe3 +의 458 nm에서의 형광세기로부터 (적색) 및 간섭이온(검정)의 형광 세기의 비교를 통한 선택성 검사의 결과이다.
구체적으로 (1) 정상 대조군(control), (2) 1.5 μM F―, 그리고 0.75 mM의 농도가 첨가된 (4) ClO4 ―, (5) PO4 3―, (6) SO4 2―, (7) NO2 ―, (8) Cl―, (9) SCN― 및 (10) NO3 ― 이온이다.
도 6은 Fe3 + 이온의 함수로서, IOPBA 형광의 소광(消光, quenching)에 대한 스테른-볼머 플롯(Stern-Volmer plot)(A), IOPBA와 Fe3 + 이온과의 잡 플롯(Job plot)(B) 및 이의 결합상수(C)를 나타낸 것이다.
도 7은 F― 이온 농도의 함수로서, IOPBA-Fe3 +의 형광세기에 대한 잡 플롯(Job plot)(A) 및 이의 결합 상수(B)를 나타낸 것이다.
도 8은 다양한 pH (4 내지 11) 에서, 0.1 μM IOPBA에 Fe3 +이온의 존재/부존재 할 경우의 형광 방출 강도(A) 및 IOPBA-Fe3 + 에 1.5 μM F- 이온이 존재/부재 할 경우의 형광 방출 강도(B)를 나타낸 것이다.
도 9는 단계별 복합체 형성 및 탈복합체 사이클을 나타낸 것이다. 구체적으로는, 1.5 μM Fe3 + 및 1.5 μM F- 이온을 반복적으로 첨가하면서, 2 vol % DMSO (pH 7.4)를 함유하는 0.2 M 헤페스(Hepes) 완충액에서 IOPBA의 458 nm에서 형광세기 변화를 측정하였다.
도 10은 MTT 분석에서 세포 독성 검사 결과를 나타낸 것으로, 구체적으로는 (A) IOPBA 및 (B) IOPBA-Fe3 +의 경우에 대해 세포 생존율 (%)을 나타낸다 (n= 5 회 반복)다. 도 10(A) 및 도(B)에서 (1) 대조군, (2) 0.01, (3) 0.1, (4) 0.5, (5) 1.0, (6) 10.0, (7) 25 그리고 (8) 50 μM이다.
도 11은 10 μM 프로브와 배양된 PC3 세포(A), PC3 세포에 0.5 μM Fe3 + 이 첨가된 세포주(B), 및 IOPBA-Fe3 + 세포주에 0.5 μM의 F- 이온이 첨가된 세포주(C)에 대한 공초점레이저현미경(confocal laser fluorescence microscope) 이미지를 나타낸 것이다.
용어 정의
본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 “온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서”란, 시료 내의 Fe3 + 이온 및 F- 이온의 존부를 검출하는 센서뿐만 아니라, 시료 내의 Fe3 + 이온 및 F- 이온의 농도를 측정할 수 있는 농도 측정 센서를 모두 포괄한다.
본 명세서에서 “온-오프-온 순환식”이란, Fe3 + 이온 및 F- 이온을 연속적으로 검출하는 방식을 의미하며, 구체적으로는 형광에 대한 소광(消光) 물질인 Fe3 + 이온이 먼저 신규한 보론산계 화합물과 반응하여 형광을 소멸시키고, 상기 Fe3 + 이온이 F― 이온과 선택적으로 반응하여 형광 세기를 향상시키는 방식이다. 이는 불소 이온(F-) 첨가에 의해 형광 프로브 및 Fe3 + 복합체로부터 Fe3 + 이온이 빠져 나가면서 형광 세기를 향상시키는 것이다.
이하, 본 발명의 구현예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 구현예들이 첨부된 도면을 참고로 설명되었으나 이는 예시를 위하여 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 적용이 제한되지 않는다.
온-
오프
-온 순환식
Fe
3
+
이온 및 F
-
이온 검출 센서
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는, 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서를 제공한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 (4-(3-(4-(4,5-디페닐-1H-이미다졸-2-일)페닐)-1,2-4-옥사디아졸-5-일)페닐)보론산 ((4-(3-(4-(4,5-diphenyl-1H-imidazol -2-yl)phenyl)-1,2-4-oxadiazol-5-yl)phenyl)boronic acid) (이하, IOPBA)이다.
도 1은 IOPBA와 Fe3 + 이온의 복합체 형성에 의한 형광의 소광(消光, quenching)현상과 F― 이온의 첨가로 인한 형광의 재발현 현상을 나타낸 모식도이다.
도 1을 살펴보면, IOPBA와 Fe3 + 이온과 반응할 때, 파란색의 430~470 nm 파장의 형광이 소광(消光, quenching)되면서 형광이 사라질 수 있다. 또한, F― 이온과 결합하여 형광이 복원되고, 이러한 Fe3 + 이온과 F― 이온과의 반응을 통해 [FeF6]3- 형성하고 형광이 다시 발현되는 순환식 온-오프-온 메커니즘을 통해 Fe3 + 이온과 F― 이온을 검출할 수 있다.
따라서, 두가지 이온을 별도의 센서가 아닌, 하나의 센서를 이용하여 순차적으로 검출할 수 있으므로, 종래의 Fe3 + 이온 검출기 또는 F― 이온 검출기에 비하여 용이하게 사용할 수 있다.
또한, 도 9를 참조하면, 반복하여 Fe3 + 이온과 F― 이온과 반응시키는 경우에도, 형광 세기가 변화 없어, IOPBA가 효율성을 잃지 않고 재활용될 수 있음을 알 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 발현되거나 소광하는 형광의 파장 범위는 430 nm 내지 470 nm일 수 있어, 육안 혹은 형광강도계(혹은 confocal과 같은 형광 이미지 측정장비)로 형광색과 강도 변화를 관찰하여, Fe3 + 이온과 F― 이온을 검출할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서의 pH는 6 내지 8로 조절될 수 있고, 보다 구체적으로는 pH 6.5 내지 7.5일 수 있다. pH 값이 상기 범위를 벗어나는 경우 형광세기의 비가 저하되어 형광 발현이 미비할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서는 20 내지 37 ℃, 구체적으로는 23 내지 35℃에서 Fe3 + 이온 및 F- 이온을 검출할 수 있어, 상온에서도 Fe3 + 이온 및 F- 이온이 검출될 수 있어 널리 사용될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서는 Fe3 + 이온에 대해 10 nM의 검출한계를 가지고, F- 이온에 대해 1 nM 의 검출한계를 가질 수 있어, 미세량의 Fe3 + 이온 및 F- 이온을 검출할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 세포 독성이 낮아, 세포 내의 Fe3 + 이온 및 F- 이온을 검출하기 위한 것으로 사용될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 Fe3 + 이온의 결합에 의한 소광 결합상수(binding constant) KA 는 6.87×106 mol L- 1 일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 Fe3 + 이온의 결합에 따른 복합체와 F- 이온의 결합상수(binding constant) KA는 4.49×106 mol L- 1 일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 Fe3 + 이온의 반응비는 몰분율을 기준으로 1 : 1일 수 있고, 상기 복합체와 F- 이온의 반응비는 몰분율을 기준으로 1 : 1일 수 있다.
Fe
3
+
이온 및 F
-
이온 검출
키트
본 발명의 또다른 구현예에서, 인체의 체내로부터 분리된 생체 시료 내 농도 측정부;를 포함하고, 상기 생체 시료 내 농도 측정부는 전술한 온-오프-온 순환식 Fe3+ 이온 및 F- 이온 검출 센서;를 포함하는 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 키트를 제공한다.
예시적인 구현예에서, 상기 생체 시료는 인체의 세포, 체액 및 혈액 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 생체 시료 내에 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 검출센서를 포함하더라도, 세포 독성이 나타나지 않으므로, Fe3 + 이온 및 F- 이온의 반응에 따라 형광 세기가 감소되거나 새로 증가됨에 따라 이온 검출이 가능하다.
이에 따라, 상기 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 키트를 이용하여, Fe3 + 이온 및 F- 이온의 존부 또는 농도를 용이하게 확인할 수 있으며, 나아가 암 진단 등이 가능하다.
참고로, 상기 세포 독성 검사는 MTT 시험법에 의하여 검사될 수 있다. MTT 시험법은 일반적으로 Tetrazolium-based colorimetric (MTT) 시험법으로, 많은 시료를 쉽게 빠르게 판독할 수 있어 배양된 세포에서 세포 독성에 관한 연구에 주로 사용된 방법이다. 이 방법은 대사 과정이 온전한 세포의 미토콘드리아 내의 탈수소효소가 노란색 수용성 tetrazoliumsalt[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2-5-diphenyltetrazolium bromide](MTT)를 비수용성의 짙은 자주색 MTT formazan 결정으로 환원시키는 원리를 이용한 것으로 적절한 파장 (주로 500 ~ 600nm)에서 흡광도를 측정하여 세포 독성을 평가할 수 있다.
실험방법으로 일반적으로 96 웰 플레이트(well plate)에 각 웰(well) 당 1 × 104 ~ 1 × 106으로 세포를 분주한다. 측정하고자 하는 물질을 농도별로 각 웰(well)에 첨가한다. 시험물질이 충분히 노출될 수 있도록 적절한 시간동안 37 ℃, 5% CO2 인큐베이터(incubator)에 배양한다. 상층액을 다른 실험에 사용한다면 제거하고 그렇지 않다면 플레이트(plate)에 그대로 둔다. 그 후, 2 ~ 5 mg/ml MTT 용액을 넣는다(MTT 용액은 빛에 민감하므로 빛의 노출은 최소화). 37 ℃, 5% CO2 인큐베이터(incubator)에 4시간 방치한다. 이후, MTT 용액을 제거 또는 제거하지 않은 채로 DMSO를 분주한다. 빛을 차단한 상태에서 플레이트(plate)를 10 ~ 30분 동안 충분히 흔들어준다. 플레이트 리더(Plate reader)를 이용하여 흡광도를 측정한다. (파장: 500nm ~ 600nm)
Fe
3
+
이온 및 F
-
이온의 검출 방법
본 발명의 또다른 구현예에서, 전술한 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서를 준비하는 단계; 상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서와 분석 시료를 반응시키는 단계; 및 상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서와 분석 시료를 반응 이후, 상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서의 형광 변화를 측정하여 Fe3 + 이온 및 F- 이온을 검출하는 단계;를 포함하는, Fe3 + 이온 및 F- 이온의 검출 방법을 제공한다.
예시적인 구현예에서, 상기 분석 시료는 생체 시료이고, 상기 생체 시료는 인체의 세포, 체액 및 혈액 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 센서와 분석시료를 반응시키는 단계는, 상기 센서와 분석 시료를 반응 챔버에 투입하는 단계; 상기 반응 챔버 내의 pH를 조절 하는 단계; 및 상기 반응 챔버 내에서 상기 센서와 분석 시료를 반응시키는 단계; 를 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 Fe3 + 이온 및 F- 이온을 검출하는 단계는 바이오 이미지를 이용하여 이루어질 수 있다. 구체적으로는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 Fe3 + 이온 및 F- 이온에 대한 선택성 및 감도가 높으며, 세포 독성이 낮으므로, 암 세포주과 같은 세포 내 이온 검출을 위한 바이오 이미징 프로브로 사용될 수 있다.
이와 같이 상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서를 이용하여 Fe3 + 이온 및 F- 이온을 검출하는 것은 굉장히 단순한 방법을 통해 수행될 수 있어, 상기 화합물은 Fe3 + 이온 및 F- 이온에 대한 선택성과 감도가 매우 높아 육안 및/또는 형광감도계 만으로도 Fe3 + 이온 및 F- 이온을 용이하게 검출할 수 있다.
또한, 상기 두가지 이온을 순환식으로 별도의 키트 없이 하나의 키트로 검출할 수 있으므로, 상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서는 다양한 분야에서 널리 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
1. 화학식 1로 표시되는 화합물 제조
하기 화학식 1로 표시되는 화합물은 (4-(3-(4-(4,5-디페닐-1H-이미다졸-2-일)페닐)-1,2-4-옥사디아졸-5-일)페닐)보론산 ((4-(3-(4-(4,5-diphenyl-1H-imidazol -2-yl)phenyl)-1,2-4-oxadiazol-5-yl)phenyl)boronic acid) (이하, IOPBA)이다.
[화학식 1]
상기 화학식 1의 제조 방법은 아래와 같다.
무수 DMF (10 mL) 중 4-보로노벤조산(4-boronobenzoic acid) (3.01 mmol, 500.00 mg) 과 카보닐 디이미다졸(carbonyl diimidazole) (CDI) (4.52 mmol, 732.90 mg)의 혼합물을 질소 하에 실온에서 60 분 동안 교반하였다.
N'-히드록시-4-(4,5-디페닐-1H-이미다졸-2-일)벤즈아미딘 (N'-hydroxy-4-(4,5-diphenyl-1H-imidazol-2-yl)benzamidine) (4.52 mmol, 1.60 g)을 조금씩 첨가하고, 반응 혼합물을 110 ℃에서 24시간 교반하며 얇은막 크로마토그라피(TLC, Thin-layer chromatography)로 확인하였다.
반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고 얼음물 (100 mL)에 붓고, 에틸 아세테이트(ethyl acetate)로 추출하고, 합쳐진 유기상을 염수로 세척하고, 무수 황산나트륨 (Na2SO4)상에서 건조시키고, 여과하고 진공 하에 농축시켰다.
이후 잔류물을 용리액으로 헥산:에틸 아세테이트 (9:2)를 사용하는 컬럼으로 정제하여 순수한 IOPBA을 황색의 백색 고체(1.10 g)로서 76 % 수율로 수득하였다.
벤질 (2.90 g, 14.1 mmol) 또는 벤질 유도체와 4-시아노벤즈알데히드 (4-Cyanobenzaldehyde)(1.80 g, 13.73 mmol), 그리고 암모늄 아세테이트 (8.50 g, 110.39 mmol)을 50 mL 아세트산에 혼합하여, 질소 분위기 하에서 24 시간 환류하였다. 반응 완료 후, 얼음으로 냉각시키면 침전물이 생성되고, 다시 에틸 아세테이트로부터 첨가하여 재결정을 시켜 4.20 g의 이미다졸 유도체를 수득하였다. 수득한 화합물의 정보는 하기와 같다.
Yellow solid, 95%, Rf = 0.3, Hex : EA (4 : 1)
Hexane-Hex; Ethyl acetate-EA.
1H NMR (400 MHz, DMSO) δ 13.01 (brs, 1H), 8.25 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.94 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.53 (d, J = 7.2 Hz, 4H), 7.45-7.29 (m, 6H).
실험예
1:
IOPBA
프로브를
이용한 고감도의
Fe
3
+
이온과 F
―
이온의 반복적인 순환식 검출
(1) 0.1 μM IOPBA와 Fe3 + 이온의 농도가 100nM씩 증가될 경우, Fe3 + 이온이 복합체를 형성할 때 형광이 감소하는 것을 도 2에 나타내었다.
도 2(A)는 2 vol % DMSO (pH 7.4)를 함유하는 0.2M Hepes 완충액에 0.1μM의 IOPBA와 100 nM의 Fe3 + 이온 농도를 점진적 증가시키는 경우, 형광 세기가 감소하는 것을 알 수 있다. 형광 파장인 455 nm에서 형광 세기가 감소함을 확인할 수 있었다.
또한, 이에 해당하는 다양한 Fe3 + 이온 농도와 함께 IOPBA에 대해 얻은 형광 이미지를 도 2(B)에 나타내었다. Fe3 + 이온 농도가 증가할수록, 형광 세기가 감소함을 확인할 수 있었다.
(2) 한편, IOPBA와 Fe3 + 이온의 복합체(IOPBA-Fe3 +)에 대하여, F― 이온을 첨가하는 경우 형광이 다시 발현되는 것을 도 4에 나타내었다.
도 4(A)에 보여지는 바와 같이, 2 vol % DMSO (pH 7.4)를 함유하는 0.2 M 헤페스(Hepes) 완충액에서 IOPBA-Fe3 +에 대하여, 100 nM의 F― 이온 농도를 점진적으로 (a 내지 o)증가시키는 경우, 450 nm에서 형광세기가 증가하였다는 사실을 확인할 수 있었다. 또한 도 4(B)에서 IOPBA-Fe3 +에 대해 F― 이온의 농도가 증가할수록 형광세기가 다시 증가되고 있음을 확인할 수 있었다.
(3) 2 vol % DMSO (pH 7.4) 를 함유하는 0.2 M 헤페스(Hepes) 완충액에서 1.5 μM Fe3 + 및 1.5 μM F- 이온을 반복적으로 첨가하고 30분 반응 후, IOPBA의 458 nm에서 방출 강도 변화를 측정하였다. 이를 9회 연속으로 458 nm에서 측정하였다.
도 9를 참조하면, 단계별로 복합체를 형성 및 탈복합체를 반복하는 것으로 보이며, 형광 세기가 변화가 없어, IOPBA가 효율성을 잃지 않고 재활용될 수 있음을 알 수 있다.
상기 (1) 내지 (3)의 실험을 통하여 IOPBA과 Fe3 +반응시 형광이 감소되다가, 이후 상기 복합체에 F-이온을 첨가하면 Fe3 + 이온과 F― 이온과의 반응을 통해 [FeF6]3― 형성하고 형광이 재 발현되는, 순환식 검출이 이루어짐을 확인할 수 있었다.
실험예
2.
IOPBA
의
Fe
3
+
이온과 F
―
이온에 대한 순환식 검출 센서의 선택성 및 간섭 테스트
(1) IOPBA에 대한 Fe3 + 이온의 선택성을 확인하기 위하여, 2 vol % DMSO (pH 7.4) 를 함유하는 0.2 M 헤페스(Hepes) 완충액 중 IOPBA에 대해 458 nm에서의 형광 강도 응답으로부터 선택성 (적색) 및 간섭 (검정색)을 측정하였다.
구체적으로는, (1) 정상 대조군(contol) (2) 1.5 μM Fe3 + 이온 첨가와 0.7 mM 의 각 성분 (3) Al3 +, (4) Cr3 +, (5) Pb2 +, (6) Cu2 +, (7) K+, (8) Na+, (9) Ba2 +, (10) Ca2 +, (11) Na+ 및 (12) Cd2 + 이온을 첨가한 경우의 형광세기를 측정하였다.
도 3을 참조하면, Fe3 + 이온이 타 금속이온과 달리 유일하게 형광을 소광(消光, quenching)시키는 높은 선택성을 갖고 있으며, 타 이온과 동시에 존재하는 Fe3 + 이온은 다른 이온의 존재와 상관없이 모두 소광(消光, quenching) 현상을 일으킴을 확인할 수 있었다.
(2) IOPBA-Fe3 + 복합체에 대한 F― 이온의 선택성을 확인하기 위하여, 2 vol % DMSO (pH 7.4)를 함유하는 0.2 M 헤페스(Hepes) 완충 용액 중 1.5 μM Fe3 + 이온을 가지는 IOPBA-Fe3 +의 458 nm에서의 형광세기로부터 (적색) 및 간섭이온(검정)의 형광 세기의 비교를 통한 선택성을 측정하였다.
구체적으로 (1) 정상 대조군(control), (2) 1.5 μM F―, 그리고 0.75 mM의 농도가 첨가된 (4) ClO4 ―, (5) PO4 3―, (6) SO4 2―, (7) NO2 ―, (8) Cl―, (9) SCN― 및 (10) NO3 ― 이온을 첨가한 경우의 형광세기를 측정하였다.
도 5를 참조하면, F― 이온이 타 음이온과 달리 유일하게 형광이 증가하는 높은 선택성을 가지고 있으며, 다른 이온과 동시에 존재하는 경우에도 형광세기가 그대로 존재함을 확인할 수 있다.
실험예
3:
IOPBA
의
Fe
3
+
이온과 F
―
이온의 순환식 반응에 대한 형광 양자 수득률, 결합상수 및 Job′s 플롯
Fe3 + 이온의 함수로서, IOPBA 형광의 소광(消光, quenching)에 대한 스테른-볼머 플롯(Stern-Volmer plot)(A), IOPBA와 Fe3 + 이온과의 잡 플롯(Job plot)(B) 및 이의 결합상수(C)를 측정하고, F― 이온 농도의 함수로서, IOPBA-Fe3 +의 형광세기에 대한 잡 플롯(Job plot)(A) 및 이의 결합 상수(B)를 측정하였다.
도 6(A)에서 IOPBA의 결합 거동은 형광세기의 변화에 의해 평가되었다. 형광 프로브, IOPBA의 형광세기의 감소는 Fe3 + 이온의 첨가 시 관찰되었다. 형광 양자 수득률 감소는 Stern-Volmer 법칙으로부터 다음과 같이 결정되었다.
F0/F = 1 + KSV [Q] --------------------------- (식 1)
여기서 'F0'은 Fe3 +가 없는 경우의 방출 강도이고, 'F'는 특정 농도의 Fe3 +가 존재할 때의 방출 강도이며 '[Q]'는 Fe3 +의 농도이다. 스턴-볼머 그림의 선형으로부터 정적 및 동적 소광(消光, quenching) 메커니즘이 모두 작동하며 소광(消光, quenching) 상수는 1.71x106 mol/L로 추정된다.
그리고 도 6(C)과 7(B)에서는 IOPBA와 Fe3 + 이온의 결합상수는 검체 분자의 각 농도에서의 형광세기로부터 다음 식을 이용하여 결합상수를 계산 하였다.
log (F0-F)/F = logKA + nlog [Q] ------------- (식 2)
여기서 'F0'는 Fe3 + 이온이나 F- 이온이 존재하지 않을 때의 방출 강도이고 'F'는 특정 Fe3 + 이온이나 F- 이온 농도에서의 방출 강도이며 'KA'는 결합 상수이다. 두 경우 모두, 로그 (F0 - F) 대 로그 [Q]의 플롯은 선형이며, IOPBA-Fe3 + 의 결합 상수 및 Fe3 +-F-의 결합상수는 각각 6.87×106 및 4.49×106 mol/L이고, 둘 다 높은 결합력을 가진 것으로 보인다.
또한, 도 6(B)와 도 7(A)에서 잡 플롯(Job plot)을 구하였다. 총 농도를 1×10-4 M으로 유지하면서 Fe3 + 이온과 F- 이온의 몰비를 0에서 1로 변화시키면서 UV-vis 스펙트럼의 흡광도를 측정하였다. 두 시스템에서 최대 흡광도는 0.5의 몰 분율에서 1 : 1 반응을 하게 됨을 확인하였다.
실험예
4:
IOPBA를
포함하는 센서의 최적의 pH를 측정
IOPBA를 포함하는 센서의 최적의 pH를 확인하기 위하여, 다양한 pH하에서 (A) IOPBA와 Fe3 + 이온과의 반응, 및 (B) IOPBA-Fe3 +와 F- 이온과의 반응에 대한 형광세기 변화를 측정하였다.
도 8을 참조하면, Fe3 + 이온과 F- 이온 검출에 가장 적합한 pH는 7.4 부근에서 형광세기의 변화가 가장 크게 나타남을 확인할 수 있었다. 따라서, 적절한 pH 하에서 상기 센서를 적용하여, 세포 내 Fe3 + 이온과 F- 이온 검출에 적용할 수 있음을 알 수 있었다.
실험예
5:
PC3
세포에서 순환식 형광 센서의
세포내
독성과
Fe
3
+
이온과 F
-
이온의 첨가에 따른 세포 이미지 관찰
(1) MTT (3-(4,5-디메틸 티아졸-2-일)-2,5-디페닐테트라졸리움 브로맘이드) 분석에서 세포 독성 검사 결과를 측정하였으며, 구체적으로는 (A) IOPBA 및 (B) IOPBA-Fe3+의 경우에 대해 세포 생존율 (%)을 측정하였다(n= 5 회 반복). 도 10(A) 및 도(B)에서 (1) 대조군, (2) 0.01, (3) 0.1, (4) 0.5, (5) 1.0, (6) 10.0, (7) 25 그리고 (8) 50 μM이다.
도 10을 참조하면, 세포 생존율이 매우 높은 것으로 나타나, 본 발명의 일 구현예에 따른 센서를 사용하는 경우, 세포 내의 Fe3 + 이온과 F- 이온 검출이 가능함을 알 수 있었다.
(2) 살아있는 전립선 암세포(PC3)에서 형광 프로브의 세포독성 및 Fe3 + 이온과 F- 이온 검출을 위한 세포 이미지를 측정하여 도 11에서 나타내었다.
이는 본 발명의 일 구현예에 따른 형광 센서가 유일한 청색 형광을 방출하고, Fe3 + 이온과 F- 이온의 탐지를 위한 우수한 측정 감도(nM 수준)를 나타내기 때문에 가능한 것이며, 세포주에서 Fe3 + 이온과 F- 이온들에 대해 순환식으로 존재여부를 측정하였다.
구체적으로, 10 μM의 IOPBA 와 30분간 배양된 PC3 세포(A), PC3 세포에 IOPBA 외에 0.5 μM Fe3 + 를 첨가하여 30분간 배양한 세포주(B), 및 IOPBA-Fe3 + 세포주에 0.5 μm의 F- 이온을 첨가하여 30분간 배양한 세포주(C)에 대한 공초점 형광 현미경 이미지를 측정하였다.
측정 결과, 도 11(A)에서 10 μM의 IOPBA로 처리된 PC3 세포는 청색 방출을 보였다. 도 11(B)에서 Fe3 +가 첨가된 경우, IOPBA-Fe3 +에 노출된 PC3 세포는 강렬한 청색 형광방출이 거의 사라졌음(소광)을 알 수 있다. 또한, 도 11(C)에서 0.5 μM의 F- 이온을 첨가했을 경우(IOPBA-Fe3 +-F-), 세포는 다시 청색의 강한 형광(형광 발현)을 보인다.
공초점레이져현미경(confocal laser microscope) 이미지는 Fe3 + 이온과 F- 이온의 존재 여부에 따라 명백한 형광 세기의 신호 변화를 나타냈다. 이것은 형광 프로브인 IOPBA가 살아있는 PC3 세포에서 Fe3 + 이온과 F- 이온의 존부를 나타내는 바이오 이미징 프로브로 사용될 수 있음을 명확하게 보여준다.
앞에서 설명된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
Claims (17)
- 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는, 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서:
[화학식 1]
- 제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 Fe3+ 이온 및 F- 이온과 반응하여, 형광이 발현되거나 소광되는, 온-오프-온 순환식 Fe3+ 이온 및 F- 이온 검출 센서.
- 제1항에 있어서,
상기 발현되거나 소광하는 형광의 파장 범위는 430 nm 내지 470 nm인, 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서.
- 제1항에 있어서,
상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서의 pH는 6 내지 8로 조절되는, 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서.
- 제1항에 있어서,
상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서는 20 내지 37 ℃에서 Fe3+ 이온 및 F- 이온을 검출하는, 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서.
- 제1항에 있어서,
상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서는 Fe3 + 이온에 대해 10 nM의 검출한계를 가지고, F- 이온에 대해 1 nM 의 검출한계를 가지는 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서.
- 제1항에 있어서,
상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서는, 세포 내의 Fe3 + 이온 및 F- 이온을 검출하기 위한 것인, 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서.
- 제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 Fe3 + 이온의 결합에 의한 소광 결합상수(binding constant) KA= 6.87×106 mol L- 1 인, 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서.
- 제8항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 Fe3 + 이온의 결합에 따른 복합체와 F- 이온의 결합상수(binding constant) KA는 4.49×106 mol L- 1 인, 온-오프-온 순환식 Fe3+ 이온 및 F- 이온 검출 센서.
- 제8항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 Fe3 + 이온의 반응비는 몰분율을 기준으로 1 : 1 인, 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서.
- 제9항에 있어서,
상기 복합체와 F- 이온의 반응비는 몰분율을 기준으로 1 : 1 인, 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서.
- 인체의 체내로부터 분리된 생체 시료 내 농도 측정부;를 포함하고,
상기 생체 시료 내 농도 측정부는 제1항 내지 11항 중 어느 한 항의 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서;를 포함하는 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 키트.
- 제12항에 있어서,
상기 생체 시료는 인체의 세포, 체액 및 혈액 중 하나 이상을 포함하는, Fe3+ 이온 및 F- 이온 검출 키트.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서를 준비하는 단계;
상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서와 분석 시료를 반응시키는 단계; 및
상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서와 분석 시료를 반응 이후, 상기 온-오프-온 순환식 Fe3 + 이온 및 F- 이온 검출 센서의 형광 변화를 측정하여 Fe3 + 이온 및 F- 이온을 검출하는 단계;를 포함하는, Fe3 + 이온 및 F- 이온의 검출 방법.
- 제14항에 있어서,
상기 분석 시료는 생체 시료이고, 상기 생체 시료는 인체의 세포, 체액 및 혈액 중 하나 이상을 포함하는, Fe3 + 이온 및 F- 이온의 검출 방법.
- 제14항에 있어서,
상기 센서와 분석시료를 반응 시키는 단계는,
상기 센서와 분석 시료를 반응 챔버에 투입하는 단계;
상기 반응 챔버 내의 pH를 조절하는 단계; 및
상기 반응 챔버 내에서 상기 센서와 분석 시료를 반응시키는 단계; 를 포함하는, Fe3 + 이온 및 F- 이온의 검출 방법.
- 제14항에 있어서,
상기 Fe3 + 이온 및 F- 이온을 검출하는 단계는 바이오 이미지를 이용하여 이루어지는, Fe3+ 이온 및 F- 이온의 검출 방법.
Priority Applications (1)
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| KR1020170165923A KR102017702B1 (ko) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | 보론산계 화합물을 포함하는 Fe3+ 이온 및 F- 이온 검출 센서, 및 이를 이용한 Fe3+ 이온 및 F- 이온 검출 방법 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113720816A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-11-30 | 中国水产科学研究院东海水产研究所 | 一种基于硅点荧光检测水产品中氟离子的方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102359333B1 (ko) * | 2021-03-08 | 2022-02-08 | 한국과학기술연구원 | 디페닐보란 유도체를 포함하는 피루베이트 검출 센서, 이를 포함하는 피루베이트 검출용 형광 이미징 센서, 및 이를 이용한 피루베이트 검출 방법 |
| KR20230153928A (ko) | 2022-04-29 | 2023-11-07 | 포항공과대학교 산학협력단 | 알킬 변형된 g-사중합체 구조의 올리고 뉴클레오타이드, 이를 포함하는 k+ 이온 여과막 및 이를 이용한 k+ 이온 선택적 이온간 전류 증폭 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101354761B1 (ko) * | 2012-12-17 | 2014-01-23 | 경북대학교 산학협력단 | 2-클로로-3,5-다이나이트로벤조트리플루오라이드 및 에틸아민의 착물에 기반한 철(iii)이온 검출용 조성물 |
-
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- 2017-12-05 KR KR1020170165923A patent/KR102017702B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101354761B1 (ko) * | 2012-12-17 | 2014-01-23 | 경북대학교 산학협력단 | 2-클로로-3,5-다이나이트로벤조트리플루오라이드 및 에틸아민의 착물에 기반한 철(iii)이온 검출용 조성물 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Applied Materials & Interfaces, 2014, Vol. 6, pp18408-18412. * |
| RSC Adv., 6 (2016) 20987-20993 |
| Sensors and Actuators B: Chemical, 2016, Vol. 222, pp 714-720. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113720816A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-11-30 | 中国水产科学研究院东海水产研究所 | 一种基于硅点荧光检测水产品中氟离子的方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102017702B1 (ko) | 2019-09-03 |
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