KR20210067916A - Label-free Polydiacetylene Liposome-based Method for Detection of Exosomes - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present disclosure, disclosed is a method for conveniently detecting exosomes in a sample without labeling using poly-diacetylene liposomes in which a receptor specific for a biomarker present on the surface of the exosomes is immobilized on poly-diacetylene.

Description

무표지 폴리다이아세틸렌 리포좀 기반의 엑소좀의 검출 방법{Label-free Polydiacetylene Liposome-based Method for Detection of Exosomes}Label-free Polydiacetylene Liposome-based Method for Detection of Exosomes

본 개시 내용은 무표지 폴리다이아세틸렌 리포좀 기반의 엑소좀의 검출 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시 내용은 폴리다이아세틸렌에 엑소좀 표면에 존재하는 바이오마커에 특이적인 수용체가 고정된(접합된) 폴리다이아세틸렌 리포좀을 이용하여 시료 내 엑소좀을 표지 없이 간편하게 검출할 수 있는 방법에 관한 것이다. The present disclosure relates to a method for detecting exosomes based on label-free polydiacetylene liposomes. More specifically, the present disclosure provides a method for conveniently detecting exosomes in a sample without labeling using polydiacetylene liposomes in which a receptor specific for a biomarker present on the surface of the exosomes is immobilized (conjugated) to polydiacetylene. it's about how

세포는 다양한 크기의 지질 이중 막에 둘러싸여 세포외 소포(Extracellular vesicles)를 분비하는 것으로 알려져 있다. 이러한 세포외 소포는 사이즈에 따라 엑소좀(exosome), 미세소포(microvesicle), 및 대형 온코좀(Large oncosome)으로 구분된다. 이중 엑소좀은 여러 종류의 세포들로부터 분비되는 막 구조의 작은 소낭이다. 엑소좀의 직경은 대략 30 내지 100 nm인 것으로 보고되어 있으며, 전자 현미경을 통한 연구에서 원형질막으로부터 직접 이탈되기보다는 다낭체(multivesicular bodies, MVBs)로 불리는 세포 내 특정 구획으로부터 기원하며 세포 외부로 방출 및 분비되는 점이 관찰되었다. 즉, 다낭체와 원형질막의 융합이 일어날 경우, 이러한 소낭들은 세포 외부의 환경으로 방출되는데, 이를 엑소좀이라고 지칭하고 있다. Cells are known to secrete extracellular vesicles surrounded by lipid bilayers of various sizes. These extracellular vesicles are classified into exosomes, microvesicles, and large oncosomes according to their size. Double exosomes are small vesicles with a membrane structure secreted from various types of cells. It has been reported that the diameter of exosomes is approximately 30 to 100 nm, and studies through electron microscopy show that they originate from specific intracellular compartments called multivesicular bodies (MVBs) rather than directly from the plasma membrane, and are released and released outside the cell. Secretion was observed. That is, when the fusion of the polycystic body and the plasma membrane occurs, these vesicles are released to the environment outside the cell, which is referred to as an exosome.

상술한 엑소좀이 어떠한 분자적 기작에 의하여 형성되는지는 아직 명확하게 규명되지 않았으나, 적혈구 세포뿐만 아니라, B-림프구, T-림프구, 수지상 세포, 혈소판, 대식 세포 등을 포함한 다양한 종류의 면역 세포들과 종양 세포 등도 살아 있는 상태에서 엑소좀을 생산하여 분비한다는 점이 보고되었다. 엑소좀은 정상 상태 및 병적 상태의 2가지 모두에서 다수의 다른 세포 유형으로부터 분리되어 방출되는 것으로 알려져 있다.Although it has not yet been clearly identified by what molecular mechanism the above-described exosomes are formed, various types of immune cells including red blood cells, B-lymphocytes, T-lymphocytes, dendritic cells, platelets, macrophages, etc. It has been reported that tumor cells and the like also produce and secrete exosomes in a live state. Exosomes are known to be released separately from many other cell types in both normal and pathological conditions.

최근, 질병진단 분야에서 새롭게 부상하고 있는 엑소좀은 다양한 질병의 진단과 약물전달 매개체로서 그 효용성이 각광받고 있다. 즉, 세포유래의 속성을 갖는 엑소좀은 세포 외로 방출되어 혈액, 침, 오줌 등과 같은 다양한 형태의 체액에 포함되어 있으며, 체액 속에 존재하는 엑소좀을 분석하여 세포 유래의 특정 바이오마커를 확인함으로써 질병을 진단하는 방식이다. 이와 관련하여, 엑소좀은 약제 반응의 지표가 되는 대략 4,500여 종의 단백질, 지방질, 유전 정보(예를 들면, microRNA, mRNA, tRNA, rRNA, DNA 등)를 담고 있는 것으로 알려져 있는 바, 엑소좀 내에 존재하는 다양한 microRNA의 존재 유무 및 존재량을 검출하여 질병을 진단하는 방법(예를 들면, 국내특허공개번호 제2010-0127768호 등), 암으로부터 기인하는 시료(혈액, 타액, 눈물 등) 내 엑소좀을 검출하여, microRNA의 변화량을 측정함으로써, 대조군에 비하여 증가 또는 감소할 경우 특정 질환과의 관련성을 예측하고, 진단하는 방법(예를 들면, WO2009/015357 A 등)이 개발된 바 있다.Recently, exosomes, which are newly emerging in the field of disease diagnosis, have been spotlighted for their utility as a diagnostic and drug delivery medium for various diseases. That is, exosomes with cell-derived properties are released to the outside of the cell and contained in various types of body fluids such as blood, saliva, urine, etc., by analyzing the exosomes present in the body fluid to identify specific cell-derived biomarkers. method of diagnosing In this regard, exosomes are known to contain about 4,500 kinds of proteins, lipids, and genetic information (eg, microRNA, mRNA, tRNA, rRNA, DNA, etc.) that are indicators of drug response, exosomes A method of diagnosing a disease by detecting the presence or absence and amount of various microRNAs present in the body (eg, Korean Patent Publication No. 2010-0127768, etc.), in samples (blood, saliva, tears, etc.) resulting from cancer By detecting the exosomes and measuring the amount of change in microRNA, a method for predicting and diagnosing association with a specific disease when it increases or decreases compared to the control group (eg, WO2009/015357 A, etc.) has been developed.

그러나, 다양한 체액에 존재하는 엑소좀은 밀도가 낮고, 크기가 작기 때문에(수십 nm에서 150 nm), 이들을 분리하는 과정이 추가적으로 필요하다. 상술한 분리 절차를 간편화하기 위하여 엑소좀을 체액에서 선택적으로 감지 또는 검출하는 센서가 연구되고 있다. 이러한 엑소좀 탐지 방식은 대부분 엑소좀이 포함된 액체를 통로로 흘려줄 수 있는 칩을 이용하는데, 통로의 표면에 존재하는 수용기와 결합되는 엑소좀을 전기적인 저항, 전류 또는 표면플라즈몬 공명을 이용하여 검출할 수 있다(예를 들면, 국내특허공개번호 제87594호 등). However, since exosomes present in various body fluids have low density and small size (from tens of nm to 150 nm), an additional process for separating them is required. In order to simplify the above-described separation procedure, a sensor that selectively detects or detects exosomes in body fluid is being studied. Most of these exosome detection methods use a chip that can flow a liquid containing exosomes into a passageway, and the exosomes coupled with receptors present on the surface of the passageways are subjected to electrical resistance, current, or surface plasmon resonance using electrical resistance, current, or surface plasmon resonance. can be detected (eg, Korean Patent Publication No. 87594, etc.).

그러나, 전술한 방식은 별도의 칩 시스템을 제작해야 하는데, 그 과정에서 복잡한 절차 및 공정이 수행되어야 한다. 또한, 검출 가능한 시그널을 얻기 위하여는 고가의 장비가 요구되며, 진단을 위하여는 표지 물질을 사용하는 등, 상용성 및 범용성 면에서 불리하다. 특히, 엑소좀 검출을 위한 위한 칩 시스템의 제작은 별도의 고가 제조장비 및 복잡한 절차가 수반되므로 상업적 용도로서 사용이 제한되고, 대량 생산이 곤란하다. 또한, 고정된 규격의 칩은 응용 범위가 한정되어 있고, 다양한 분야에 적용하기 적합하지 않다. 이외에도 엑소좀 포착 신호를 얻기 위하여 사용되는 표면 플라즈몬 공명 기반의 장치는 고가의 장비로서 범용성이 낮다.However, in the above-described method, a separate chip system must be manufactured, and in the process, complicated procedures and processes must be performed. In addition, expensive equipment is required to obtain a detectable signal, and it is disadvantageous in terms of compatibility and versatility, such as using a labeling material for diagnosis. In particular, the fabrication of a chip system for detecting exosomes is limited in commercial use because separate expensive manufacturing equipment and complicated procedures are involved, and mass production is difficult. In addition, a chip of a fixed standard has a limited application range and is not suitable for application in various fields. In addition, surface plasmon resonance-based devices used to obtain exosome capture signals are expensive equipment and have low versatility.

이처럼, 복잡한 진단 시스템의 간편화 및 비용 절감과 관련한 이슈로 인하여, 상용화를 위하여는 간편한 검출 원리가 필수적으로 요구되고 있다. 그러나, 일반적으로, 타겟-특이적인 광 소스, 필터, 프리즘 및 시각화 디바이스와 관련된 형광 및 비색(colorimetric) 원리가 사용되고 있는 바, 이러한 방법들은 복잡한 방법 및 설비를 요구하고 있어 진단 편의성을 개선할 필요성이 있다.As such, due to issues related to simplification and cost reduction of complex diagnostic systems, a simple detection principle is essential for commercialization. However, in general, fluorescence and colorimetric principles related to target-specific light sources, filters, prisms and visualization devices are used, and these methods require complex methods and equipment, so there is a need to improve diagnostic convenience. have.

따라서, 별도의 표지를 사용하지 않고도 간편한 방법으로 엑소좀을 검출할 수 있는 방안이 요구된다.Therefore, there is a need for a method capable of detecting exosomes in a simple way without using a separate label.

본 개시 내용에 따른 일 구체예에서는 종래기술과 달리 복잡한 절차 및 고가의 장비 사용을 요하지 않으면서 범용 수단을 통하여 검출 가능한 분석 원리를 기반으로 하여 시료 내 엑소좀을 간편하면서도 정확하게 검출 또는 진단할 수 있는 방법(또는 플랫폼)을 제공하고자 한다.In one embodiment according to the present disclosure, unlike the prior art, it is possible to easily and accurately detect or diagnose exosomes in a sample based on an analysis principle detectable through general-purpose means without requiring the use of complicated procedures and expensive equipment. We want to provide a method (or platform).

본 개시 내용에 따른 일 구체예에서는 칩 제작을 요하지 않으면서 시료 내 엑소좀을 무표지로 검출하는 방법을 제공하고자 한다.In one embodiment according to the present disclosure, an object of the present disclosure is to provide a method for detecting exosomes in a sample without labeling without requiring chip fabrication.

본 개시 내용의 제1 면에 따르면,According to the first aspect of the present disclosure,

a) 엑소좀 표면에 존재하는 바이오마커에 대하여 특이적 결합능을 갖는 수용체로 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀을 제공하는 단계; 및a) providing a poly-diacetylene liposome modified with a receptor having a specific binding ability with respect to a biomarker present on the surface of the exosome; and

b) 상기 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀을 엑소좀-함유 시료와 접촉함에 따라 시료 내 엑소좀과 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀 간의 리간드-수용체 반응에 의하여 유도되는 광학적 특성 변화를 측정하는 단계;b) measuring the change in optical properties induced by the ligand-receptor reaction between the exosome and the modified polydiacetylene liposome in the sample as the modified polydiacetylene liposome is in contact with the exosome-containing sample;

를 포함하는 엑소좀의 검출 방법이 제공된다.There is provided a method for detecting exosomes comprising a.

예시적 구체예에 따르면, 상기 단계 a)는,According to an exemplary embodiment, the step a) comprises:

a1) 다이아세틸렌 단량체 및 인지질을 자기-조합하여 지질층 막에 의하여 격리된 내부 공간을 갖는 지질 소포체(lipid vesicles)를 형성하는 단계;a1) self-combining diacetylene monomer and phospholipid to form lipid vesicles having an interior space isolated by a lipid layer membrane;

a2) 상기 수용체를 지질 소포체에 부착하여 개질된 지질 소포체를 형성하는 단계; 및a2) attaching the receptor to the lipid ER to form a modified lipid ER; and

a3) 상기 개질된 지질 소포체를 중합 반응시켜 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀을 형성하는 단계;a3) polymerizing the modified lipid endoplasmic reticulum to form a modified polydiacetylene liposome;

를 포함할 수 있다.may include.

예시적 구체예에 따르면, 상기 엑소좀 표면에 적어도 하나의 바이오마커가 존재하고, 상기 수용체는 상기 적어도 하나의 바이오마커에 특이적인 단일 수용체(single-receptor)일 수 있다.According to an exemplary embodiment, at least one biomarker is present on the surface of the exosome, and the receptor may be a single-receptor specific for the at least one biomarker.

예시적 구체예에 따르면, 상기 엑소좀 표면에 복수의 바이오마커가 존재하고, 상기 수용체는 상기 복수의 바이오마커에 특이적인 다중 수용체(multi-receptor)일 수 있다.According to an exemplary embodiment, a plurality of biomarkers are present on the surface of the exosome, and the receptor may be a multi-receptor specific to the plurality of biomarkers.

예시적 구체예에 따르면, 상기 수용체는 다중 수용체이고, 이때 상기 단계 a2)는 다중 수용체 중 임의의 하나를 지질 소포체에 부착한 후, 나머지를 순차적으로 부착하는 단계를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the receptor is a multiple receptor, wherein step a2) may include attaching any one of the multiple receptors to the lipid endoplasmic reticulum, and then attaching the others sequentially.

예시적 구체예에 따르면, 상기 다이아세틸렌 단량체는 PCDA(pentacosadiyonic acid), TCDA(trocosadiyonic acid), HCDA (heneicosadiynoic acid) 및 HDDA(heptadecadiynoic acid)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나이고, 그리고According to an exemplary embodiment, the diacetylene monomer is at least one selected from the group consisting of PCDA (pentacosadiyonic acid), TCDA (trocosadiyonic acid), HCDA (heneicosadiynoic acid) and HDDA (heptadecadiynoic acid), and

상기 인지질은 디미리스토일포스파티딜콜린 (DMPC), 디미리스토일포스파티딜글리세롤 (DMPG), 디팔미토일포스파티딜글리세롤 (DPPG), 디스테아로일포스파티딜콜린 (DSPC), 디스테아로일포스파티딜글리세롤 (DSPG), 디올레일포스파티딜에탄올아민 (DOPE), 팔미토일스테아로일포스파티딜콜린 (PSPC), 팔미토일스테아롤포스파티딜 글리세롤 (PSPG), 모노-올레오일-포스파티딜에탄올아민 (MOPE), 디라우로일 에틸포스포콜린 (DLEP), 디미리스토일 에틸포스포콜린 (DMEP), 디팔미토일 에틸포스포콜린 (DPEP) 및 디스테아로일 에틸포스포콜린 (DSEP), 1,2-비스(올레오일옥시)-3-(트리메틸암모니오)프로판 (DOTAP), 디스테아로일포스파티딜글리세롤 (DSPG), 디미리스토일포스파티딜산 (DMPA), 디팔미토일포스파티딜산 (DPPA), 디스테아로일포스파티딜산 (DSPA), 디미리스토일포스파티딜이노시톨 (DMPI), 디팔미토일포스파티딜이노시톨 (DPPI), 디스테아로일포스파티딜이노시톨 (DSPI), 디미리스토일포스파티딜세린 (DMPS), 디팔미토일포스파티딜세린 (DPPS), 및 디스테아로일포스파티딜세린 (DSPS)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다. The phospholipids include dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC), dimyristoylphosphatidylglycerol (DMPG), dipalmitoylphosphatidylglycerol (DPPG), distearoylphosphatidylcholine (DSPC), distearoylphosphatidylglycerol (DSPG), Dioleylphosphatidylethanolamine (DOPE), palmitoylstearoylphosphatidylcholine (PSPC), palmitoylstearolphosphatidylglycerol (PSPG), mono-oleoyl-phosphatidylethanolamine (MOPE), dilauroyl ethylphosphocholine ( DLEP), dimyristoyl ethylphosphocholine (DMEP), dipalmitoyl ethylphosphocholine (DPEP) and distearoyl ethylphosphocholine (DSEP), 1,2-bis(oleoyloxy)-3 -(trimethylammonio)propane (DOTAP), distearoylphosphatidylglycerol (DSPG), dimyristoylphosphatidylic acid (DMPA), dipalmitoylphosphatidylic acid (DPPA), distearoylphosphatidylic acid (DSPA), Dimyristoylphosphatidylinositol (DMPI), dipalmitoylphosphatidylinositol (DPPI), distearoylphosphatidylinositol (DSPI), dimyristoylphosphatidylinositol (DMPS), dipalmitoylphosphatidylserine (DPPS), and dis It may be at least one selected from the group consisting of thearoylphosphatidylserine (DSPS).

예시적 구체예에 따르면, 단계 a1) 중 다이아세틸렌 단량체 : 인지질의 몰 비는 2 내지 10 : 1의 범위일 수 있다.According to an exemplary embodiment, the molar ratio of diacetylene monomer to phospholipid in step a1) may range from 2 to 10:1.

예시적 구체예에 따르면, 상기 단계 a2)에 앞서 화학적 기능기로 지질 소포체를 활성화하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the method may further include activating the lipid ER with a chemical functional group prior to step a2).

예시적 구체예에 따르면, 상기 수용체는 항체 전체 또는 항원 부착 영역(antigen binding region)을 함유하는 부분항체 및 압타머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다.According to an exemplary embodiment, the receptor may be at least one selected from the group consisting of the whole antibody or a partial antibody containing an antigen binding region and an aptamer.

예시적 구체예에 따르면, 상기 바이오마커는 테트라스파닌(tetraspanin) 단백질일 수 있다.According to an exemplary embodiment, the biomarker may be a tetraspanin protein.

예시적 구체예에 따르면, 상기 테트라스파닌 단백질은 CD-9, CD-63, CD-81 및 CD-82로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다. According to an exemplary embodiment, the tetraspanin protein may be at least one selected from the group consisting of CD-9, CD-63, CD-81 and CD-82.

예시적 구체예에 따르면, 상기 광학적 특성 변화는 육안 또는 측정 장치에 의하여 측정될 수 있다.According to an exemplary embodiment, the optical property change may be measured with the naked eye or a measuring device.

예시적 구체예에 따르면, 상기 광학적 특성 변화의 측정 장치는 UV-Vis 분광기 또는 형광 분광기일 수 있다. According to an exemplary embodiment, the apparatus for measuring the change in optical properties may be a UV-Vis spectrometer or a fluorescence spectrometer.

본 개시 내용의 구체예에 따른 무표지 폴리다이아세틸렌 리포좀 기반의 엑소좀 검출 방법은 수계 매질 상에서 검출이 가능하기 때문에 복잡한 절차없이 단순 혼합에 의하여 시그널을 생성할 수 있다. 특히, 사용 목적 및 시료의 량에 따라 폴리다이아세틸렌 리포좀의 량을 적절히 조절할 수 있고, 또한 폴리다이아세틸렌로부터 유래하는 시그널은 범용적으로 사용되고 있는 UV-Vis 분광기, 형광 분광기 등을 이용하여 간편하게 측정할 수 있다. 더욱이, 기존의 칩 방식에서 필요한 기기인 표면 플라즈몬 공명 및 전기측정 장치에 비하여 넓은 사용 확장성을 제공하는 장점을 갖는다. 따라서, 향후 다양한 진단 분야에서 활용이 기대된다.The label-free polydiacetylene liposome-based exosome detection method according to an embodiment of the present disclosure can generate a signal by simple mixing without a complicated procedure because detection is possible on an aqueous medium. In particular, the amount of poly-diacetylene liposome can be appropriately adjusted according to the purpose of use and the amount of sample, and the signal derived from poly-diacetylene can be conveniently measured using universally used UV-Vis spectroscopy, fluorescence spectroscopy, etc. can Moreover, it has the advantage of providing a wide range of use compared to the surface plasmon resonance and electrical measurement devices required in the existing chip method. Therefore, it is expected to be utilized in various diagnostic fields in the future.

도 1은 본 개시 내용의 일 구체예에 따른 무표지 폴리다이아세틸렌 리포좀 기반으로 하는 엑소좀 검출 원리 및 이의 구현 절차를 예시적으로 도시하는 도면이고;
도 2는 실시예에 따른 다중 수용체로 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀의 제조 절차 및 이를 이용하여 무표지 방식으로 엑소좀을 검출하는 순서를 개략적으로 도시하는 도면이고;
도 3은 실시예에서 제조된 PCDA/DMPC 리포좀의 주사전자현미경(SEM) 사진이고;
도 4는 실시예에서 엑소좀 바이오마커 수용체가 도입된 다이아세틸렌 리포좀의 주사전자현미경(SEM) 사진이고;
도 5는 실시예에서 수용체가 도입된 폴리다이아세틸렌 리포좀 및 엑소좀의 응집체의 주사전자현미경(SEM) 사진이고;
도 6은 실시예에서 시료 내 엑소좀 농도에 따른 폴리다이아세틸렌 리포좀의 UV-Vis 흡수스펙트럼 변화를 나타내는 그래프이고;
도 7은 실시예에서 다중 수용체로 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀에 엑소좀을 첨가한 후의 투과전자현미경(TEM) 사진이고;
도 8은 실시예에서 다중 수용체로 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀에 알부민 단백질 및 피브리노겐을 각각 첨가한 후의 투과전자현미경(TEM) 사진이고;
도 9는 실시예에서 다중 수용체로 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀에 엑소좀을 첨가하기 전 및 후의 색상 변화를 나타내는 사진이고;
도 10은 기재 상에 부착된 폴리다이아세틸렌 소포체에 엑소좀 용액의 첨가 전 및 첨가 후에 촬영한 형광 사진이고; 그리고
도 11은 폴리다이아세틸렌 소포체에 도입된 수용체에 따른 폴리다이아세틸렌/인지질 소포체가 엑소좀-함유 시료와 접촉할 경우, 시간에 따른 형광 세기의 변화를 나타내는 그래프이다.
1 is a diagram exemplarily showing the exosome detection principle and its implementation procedure based on the label-free polydiacetylene liposome according to an embodiment of the present disclosure;
2 is a diagram schematically illustrating a procedure for preparing polydiacetylene liposomes modified with multiple receptors according to an embodiment and a sequence for detecting exosomes in a label-free manner using the same;
3 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of PCDA/DMPC liposomes prepared in Examples;
4 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the diacetylene liposome into which the exosome biomarker receptor is introduced in the Example;
5 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of an aggregate of poly-diacetylene liposomes and exosomes into which receptors are introduced in Examples;
6 is a graph showing changes in the UV-Vis absorption spectrum of poly-diacetylene liposomes according to the concentration of exosomes in the sample in Examples;
7 is a transmission electron microscope (TEM) photograph after adding exosomes to polydiacetylene liposomes modified with multiple receptors in Examples;
8 is a transmission electron microscope (TEM) photograph after adding albumin protein and fibrinogen to polydiacetylene liposomes modified with multiple receptors in Examples;
9 is a photograph showing the color change before and after adding the exosomes to the polydiacetylene liposomes modified with multiple receptors in Examples;
10 is a fluorescence photograph taken before and after the addition of the exosome solution to the polydiacetylene vesicles attached to the substrate; And
11 is a graph showing the change in fluorescence intensity with time when the poly-diacetylene/phospholipid vesicle according to the receptor introduced into the poly-diacetylene ER is in contact with the exosome-containing sample.

본 발명은 첨부된 도면을 참고로 하여 하기의 설명에 의하여 모두 달성될 수 있다. 하기의 설명은 본 발명의 바람직한 구체예를 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아님을 이해해야 한다. The present invention can all be achieved by the following description with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the following description is to be understood as describing preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not necessarily limited thereto.

또한, 첨부된 도면은 이해를 돕기 위하여 실제 층의 두께(또는 높이) 또는 다른 층과의 비율에 비하여 다소 과장되게 표현된 것일 수 있으며, 그 의미는 후술하는 관련 기재의 구체적 취지에 의하여 적절히 이해될 수 있다.In addition, the accompanying drawings may be expressed somewhat exaggerated compared to the thickness (or height) of the actual layer or the ratio with other layers to help understanding, and the meaning will be properly understood by the specific purpose of the related description to be described later. can

본 명세서에서 사용되는 용어는 하기와 같이 정의될 수 있다.Terms used herein may be defined as follows.

"결합 또는 바인딩(binding)"은 표면에 공유 또는 비공유 방식으로 결합 또는 연결되는 것을 의미할 수 있다."Binding or binding" may mean binding or linking to a surface in a covalent or non-covalent manner.

"시료"는 검출하고자 하는 타겟 병원체를 함유할 수 있는 한, 특정 종류 또는 형태로 한정되는 것은 아니다. 예시적으로, 시료는 생물학적 시료, 예를 들면 생물학적 유체(fluid) 또는 생물학적 조직일 수 있다. 생물학적 유체의 예로서, 뇨, 혈액, 혈장, 혈청, 타액, 정액, 대변, 가래, 뇌척수액, 눈물, 점액, 양수 등을 들 수 있다. 생물학적 조직은 세포의 집합으로서, 대체적으로 인간, 동물, 식물, 세균, 진균 또는 바이러스 구조물의 구조적 물질의 하나를 형성하는 세포 내 물질들과 특정 종류의 집합으로서 연결 조직, 상피 조직, 근육 조직 및 신경 조직 등이 이에 해당될 수 있다. 또한, 생물학적 조직의 예에는 장기, 종양, 림프절, 동맥 및 개별적인 세포(들)도 포함될 수 있다."Sample" is not limited to a specific type or form as long as it can contain the target pathogen to be detected. Illustratively, the sample may be a biological sample, for example, a biological fluid or biological tissue. Examples of biological fluids include urine, blood, plasma, serum, saliva, semen, feces, sputum, cerebrospinal fluid, tears, mucus, amniotic fluid, and the like. A biological tissue is a collection of cells, usually a specific kind of collection of intracellular substances that form one of the structural substances of human, animal, plant, bacterial, fungal or viral structures, including connective tissue, epithelial tissue, muscle tissue, and nerve. This may be an organization or the like. Examples of biological tissue may also include organs, tumors, lymph nodes, arteries, and individual cell(s).

"상에" 및 "위에"라는 표현은 상대적인 위치 개념을 언급하기 위하여 사용되는 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 언급된 층에 다른 구성 요소 또는 층이 직접적으로 존재하는 경우뿐만 아니라, 그 사이에 다른 층(중간층) 또는 구성 요소가 개재되거나 존재할 수도 있다. 이와 유사하게, "하측에", "하부에" 및 "아래에"라는 표현 및 "사이에"라는 표현 역시 위치에 대한 상대적 개념으로 이해될 수 있을 것이다. 또한, "순차적으로"라는 표현 역시 상대적인 위치 개념으로 이해될 수 있다. It may be understood that the expressions “on” and “on” are used to refer to the concept of relative position. Accordingly, not only the case where another component or layer is directly present in the mentioned layer, but also another layer (intermediate layer) or component may be interposed or present therebetween. Similarly, the expressions "under", "under" and "below" and the expressions "between" may also be understood as relative concepts with respect to the position. Also, the expression “sequentially” may be understood as a relative position concept.

전체적인 개시 내용Full disclosure

도 1a 및 도 1b 각각은 일 구체예에 따른 무표지 폴리다이아세틸렌 리포좀 기반의 엑소좀 검출 시스템의 검출 원리 및 시스템의 구현 절차를 예시적으로 도시한다.1A and 1B respectively illustrate the detection principle and implementation procedure of the exosome detection system based on the label-free polydiacetylene liposome according to one embodiment.

상기 도면을 참조하면, 시료 내 엑소좀의 검출 플랫폼으로서 일반적으로 외부 자극에 따라 색 변화를 일으키는 폴리다이아세틸렌 리포좀을 이용하는데, 이때 폴리다이아세틸렌은 다이아세틸렌의 중합 반응에 형성되는 고분자, 구체적으로 공액고분자로서 별도의 표지 없이도 광학적 특성이 변화할 수 있는 소재이다. 폴리다이아세틸렌은 사용 목적에 따라 결정, 필름, 리포좀 등의 다양한 형상 및 구조로 제조될 수 있다. 폴리다이아세틸렌은 수용액 상태에서 지질층 막(구체적으로 이중층)에 의하여 격리된 내부 공간을 갖는 안정적인 구조를 형성하는데, 이를 "폴리다이아세틸렌 리포좀"이라 지칭할 수 있다.Referring to the drawings, as a detection platform for exosomes in a sample, poly-die acetylene liposomes that cause a color change in response to an external stimulus are generally used. In this case, poly- die acetylene is a polymer formed in the polymerization reaction of die acetylene, specifically conjugated. As a polymer, it is a material whose optical properties can be changed without a separate label. Polydiacetylene may be prepared in various shapes and structures such as crystals, films, and liposomes depending on the purpose of use. Poly die acetylene forms a stable structure having an inner space isolated by a lipid layer membrane (specifically a bilayer) in an aqueous solution state, which may be referred to as "poly die acetylene liposome".

폴리다이아세틸렌 합성에 사용되는 다이아세틸렌 단량체는 수용액 상에서 비극성 결합에 의하여 충분히 가까운 거리를 유지하는데, 이때 254 nm의 자외선 조사 하에서 삼중 결합이 이중 결합으로 전환되며 다른 단량체와 고분자 주쇄(backbone)의 특정 부위가 결합하는 방식으로 중합된다. 자외선을 조사하기 전에는 색상을 발현하지 않으나, 중합 이후 최대 흡수 파장이 640 nm인 청색을 발현한다. 이후, 온도, pH, 용매, 분자 인식 등 외부적인 자극에 의하여 흡광스펙트럼이 변화하여 최대 흡수 파장이 540 nm인 적색으로 색 전이가 일어날 수 있다.The diacetylene monomer used for polydiacetylene synthesis maintains a sufficiently close distance in an aqueous solution by a non-polar bond. At this time, the triple bond is converted to a double bond under UV irradiation at 254 nm, and a specific site of the polymer backbone with other monomers. is polymerized in such a way that the It does not express color before irradiation with ultraviolet rays, but expresses blue with a maximum absorption wavelength of 640 nm after polymerization. Thereafter, the absorption spectrum is changed by external stimuli such as temperature, pH, solvent, and molecular recognition, so that color transition to red having a maximum absorption wavelength of 540 nm may occur.

본 구체예에서는 특정 분자(구체적으로, 질병의 진단이나 약물전달의 매개체인 엑소좀의 표면에 존재하는 바이오마커)에 대한 특이적 바인딩 특성 또는 선택성을 부여하기 위하여 폴리다이아세틸렌에 수용체를 도입한다. 이러한 수용체는 특정 물질을 인식할 수 있는 분자단 또는 수용기일 수 있는데, 이를 도입함으로써 폴리다이아세틸렌의 공액 구조에 의한 독특한 광학적 특성 변화를 유도할 수 있다.In this embodiment, a receptor is introduced into polydiacetylene to impart specific binding properties or selectivity to a specific molecule (specifically, a biomarker present on the surface of an exosome, which is a mediator of diagnosis or drug delivery). Such a receptor may be a molecular group or a receptor capable of recognizing a specific substance, and by introducing it, it is possible to induce a change in unique optical properties due to the conjugated structure of polydiacetylene.

이와 같이 폴리다이아세틸렌 리포좀의 광학적 특성의 변화는 육안 또는 당업계에서 범용적으로 이용되는 측정 수단 또는 장치에 의하여 측정되어 시료 내 엑소좀을 정성적 및/또는 정량적으로 검출할 수 있다.As such, the change in the optical properties of the polydiacetylene liposome can be measured with the naked eye or a measurement means or device commonly used in the art to qualitatively and/or quantitatively detect the exosomes in the sample.

폴리다이아세틸렌poly die acetylene 리포좀의liposome 제조 Produce

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 먼저 다이아세틸렌 단량체와 함께 지질(구체적으로 인지질)을 용액(예를 들면, 클로로포름, 테트라하이드로퓨란 등과 같은 유기 용매) 상에서 조합하는 바, 자기-회합(self-assembly)에 의하여 지질층 막에 의하여 격리된 내부 공간을 갖는 지질 소포체(lipid vesicles)를 형성할 수 있다. 이와 같이, 인지질을 다이아세틸렌 단량체와 조합함으로써 전하 안정성 및 후속 단계에서 제조되는 폴리다이아세틸렌(PDA) 리포좀의 멤브레인 유연성을 강화시킬 수 있다.1A and 1B , first, a lipid (specifically, a phospholipid) with a diacetylene monomer is combined in a solution (eg, an organic solvent such as chloroform, tetrahydrofuran, etc.) in a bar, self-assembly (self-assembly) ) can form lipid vesicles with an inner space isolated by a lipid layer membrane. As such, the charge stability and membrane flexibility of polydiacetylene (PDA) liposomes prepared in a subsequent step can be enhanced by combining phospholipids with diacetylene monomers.

예시적 구체예에 따르면, 다이아세틸렌 단량체는 다이아세틸렌기를 함유하는 화합물일 수 있는 바, 예를 들면 PCDA(pentacosadiyonic acid), TCDA(trocosadiyonic acid), HCDA (heneicosadiynoic acid) 및 HDDA(heptadecadiynoic acid)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다. 구체적으로, 다이아세틸렌 단량체는 PCDA 및/또는 TCDA일 수 있고, 보다 구체적으로 PCDA일 수 있다. 이와 관련하여, 예시적 구체예에서는 PCDA에 특정 수용체가 결합할 수 있도록 하는 카르복시기, 아민기, 설폰기 등으로부터 적어도 하나가 선택되는 말단을 함유할 수 있으며, 또한 EDC/NHS 커플링 반응, 설폰-말레이미드 결합반응, 아비딘-바이오틴 결합반응 등을 통하여 다이아세틸렌 단량체에 수용체를 용이하게 부착할 수 있는 것이 유리할 수 있다. According to an exemplary embodiment, the diacetylene monomer may be a compound containing a diacetylene group, for example, consisting of pentacosadiyonic acid (PCDA), trocosadiyonic acid (TCDA), heneicosadiynoic acid (HCDA) and heptadecadiynoic acid (HDDA). It may be at least one selected from the group. Specifically, the diacetylene monomer may be PCDA and/or TCDA, and more specifically PCDA. In this regard, in an exemplary embodiment, it may contain a terminal selected from at least one selected from a carboxyl group, an amine group, a sulfone group, and the like that allows a specific receptor to bind to PCDA, and may also contain an EDC/NHS coupling reaction, a sulfone- It may be advantageous to be able to easily attach the receptor to the diacetylene monomer through a maleimide binding reaction, an avidin-biotin binding reaction, or the like.

또한, 인지질은, 예를 들면 디미리스토일포스파티딜콜린 (DMPC), 디미리스토일포스파티딜글리세롤 (DMPG), 디팔미토일포스파티딜글리세롤 (DPPG), 디스테아로일포스파티딜콜린 (DSPC), 디스테아로일포스파티딜글리세롤 (DSPG), 디올레일포스파티딜에탄올아민 (DOPE), 팔미토일스테아로일포스파티딜콜린 (PSPC), 팔미토일스테아롤포스파티딜 글리세롤 (PSPG), 모노-올레오일-포스파티딜에탄올아민 (MOPE), 디라우로일 에틸포스포콜린 (DLEP), 디미리스토일 에틸포스포콜린 (DMEP), 디팔미토일 에틸포스포콜린 (DPEP) 및 디스테아로일 에틸포스포콜린 (DSEP), 1,2-비스(올레오일옥시)-3-(트리메틸암모니오)프로판 (DOTAP), 디스테아로일포스파티딜글리세롤 (DSPG), 디미리스토일포스파티딜산 (DMPA), 디팔미토일포스파티딜산 (DPPA), 디스테아로일포스파티딜산 (DSPA), 디미리스토일포스파티딜이노시톨 (DMPI), 디팔미토일포스파티딜이노시톨 (DPPI), 디스테아로일포스파티딜이노시톨 (DSPI), 디미리스토일포스파티딜세린 (DMPS), 디팔미토일포스파티딜세린 (DPPS), 디스테아로일포스파티딜세린 (DSPS)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다. 구체적으로, DMPC 및 DMPA로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있고, 보다 구체적으로는 DMPC일 수 있다. In addition, phospholipids are, for example, dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC), dimyristoylphosphatidylglycerol (DMPG), dipalmitoylphosphatidylglycerol (DPPG), distearoylphosphatidylcholine (DSPC), distearoylphosphatidyl Glycerol (DSPG), Dioleylphosphatidylethanolamine (DOPE), Palmitoylstearoylphosphatidylcholine (PSPC), Palmitoylstearolphosphatidylglycerol (PSPG), Mono-oleoyl-phosphatidylethanolamine (MOPE), Dilauroyl Ethylphosphocholine (DLEP), dimyristoyl ethylphosphocholine (DMEP), dipalmitoyl ethylphosphocholine (DPEP) and distearoyl ethylphosphocholine (DSEP), 1,2-bis(oleate) Oiloxy)-3-(trimethylammonio)propane (DOTAP), distearoylphosphatidylglycerol (DSPG), dimyristoylphosphatidylic acid (DMPA), dipalmitoylphosphatidylic acid (DPPA), distearoylphosphatidyl Acid (DSPA), dimyristoylphosphatidylinositol (DMPI), dipalmitoylphosphatidylinositol (DPPI), distearoylphosphatidylinositol (DSPI), dimyristoylphosphatidylserine (DMPS), dipalmitoylphosphatidylserine ( DPPS), and may be at least one selected from the group consisting of distearoylphosphatidylserine (DSPS). Specifically, it may be at least one selected from the group consisting of DMPC and DMPA, and more specifically, may be DMPC.

이와 관련하여, 인지질을 삽입할 경우, 폴리다이아세틸렌(PDA)의 감도에 영향을 미칠 수 있는 바, 이를 고려하여 적절한 비율로 조합하는 것이 유리할 수 있다. 예시적으로, 다이아세틸렌 단량체 : 인지질의 몰 비는, 예를 들면 약 2 내지 10 : 1, 구체적으로 약 3 내지 8 : 1, 보다 구체적으로 약 4 내지 6 : 1의 범위일 수 있다. 예시적으로, 다이아세틸렌 단량체와 인지질의 조합 시 온도는, 예를 들면 약 20 내지 40℃, 구체적으로 약 25 내지 37 ℃ 범위일 수 있으나, 이는 예시적 취지로 이해될 수 있다.In this regard, when inserting a phospholipid, it may affect the sensitivity of polydiacetylene (PDA), and it may be advantageous to combine it in an appropriate ratio in consideration of this. Illustratively, the molar ratio of diacetylene monomer to phospholipid may range, for example, from about 2 to 10:1, specifically from about 3 to 8:1, and more specifically from about 4 to 6:1. Illustratively, the temperature when the diacetylene monomer and the phospholipid are combined may be in the range of, for example, about 20 to 40° C., specifically, about 25 to 37° C., but this may be understood as illustrative.

예시적 구체예에 따르면, 지질 소포체를 형성한 후에는, 예를 들면 건조 단계(예를 들면, 비활성 가스 분위기 하에서)를 수행할 수 있으며, 이후 물을 첨가하고 소포체를 함유하는 용액(또는 분산액)을 형성할 수 있다, 이때, 소포체-함유 용액 내 지질의 농도(총 농도)는, 예를 들면 약 0.1 내지 2 mM, 구체적으로 약 0.4 내지 1.5 mM, 보다 구체적으로 약 0.5 내지 1.2 mM 범위 내에서 조절 가능하다. 또한, 후속 중합 반응에 앞서 선택적으로(optionally) 초음파 조사를 수행하여 균일한 소포체 형성을 유도할 수 있다. 이와 관련하여, 균일한 소포체-함유 용액(또는 분산액)을 제조할 경우, 온도는, 예를 들면 약 60 내지 90℃, 구체적으로 약 70 내지 80℃ 범위에서 조절할 수 있으나, 이는 예시적인 취지로 이해될 수 있다.According to an exemplary embodiment, after formation of the lipid vesicles, for example, a drying step (eg, under an inert gas atmosphere) may be performed, followed by addition of water and a solution (or dispersion) containing the vesicles. wherein the concentration (total concentration) of the lipid in the ER-containing solution is, for example, within the range of about 0.1 to 2 mM, specifically about 0.4 to 1.5 mM, more specifically about 0.5 to 1.2 mM. Adjustable. In addition, it is possible to induce the formation of uniform vesicles by optionally performing ultrasonic irradiation prior to the subsequent polymerization reaction. In this regard, when preparing a uniform endoplasmic reticulum-containing solution (or dispersion), the temperature may be controlled, for example, in the range of about 60 to 90° C., specifically about 70 to 80° C., but this is understood as illustrative can be

예시적 구체예에 따르면, 형성된 지질 소포체의 사이즈(동적 광산란(DLS) 방식으로 측정됨)는, 예를 들면 약 50 내지 500 nm, 구체적으로 약 100 내지 300 nm, 보다 구체적으로 약 200 내지 250 nm 범위일 수 있으며, 이는 예시적인 취지로 이해될 수 있다. According to an exemplary embodiment, the size of the formed lipid vesicles (measured by dynamic light scattering (DLS) method) is, for example, about 50 to 500 nm, specifically about 100 to 300 nm, more specifically about 200 to 250 nm. range, which may be understood as illustrative.

그 다음, 지질 소포체에 엑소좀(구체적으로 타겟 엑소좀), 구체적으로 엑소좀 표면의 바이오마커에 대하여 특이적 결합능을 갖는 수용체를 부착(고정)하거나 접합(conjugation)하는 방식으로 지질 소포체를 개질할 수 있다. Next, to modify the lipid ER by attaching (fixing) or conjugating a receptor having a specific binding ability to an exosome (specifically a target exosome), specifically, a biomarker on the surface of the exosome to the lipid ER. can

선택적으로, 지질 소포체에 수용체를 부착하기에 앞서 화학적 기능기를 이용하여 지질 소포체의 표면을 활성화시킬 수 있다. 이러한 화학적 기능기는 지질 소포체의 표면에 부착 또는 결합될 수 있는 것으로 수용체와 결합하거나 커플링(예를 들면, 공유결합 등)할 수 있는 다양한 종류로부터 선정될 수 있다. 상술한 화학적 기능기로서 대표적으로 N-하이드록시석시니미드와 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필) 카르보다이이미드(NHS/EDC)를 사용할 수 있으며, 수용체를 지질 소포체 상에 고정하거나 접합시키는데 유용하다.Alternatively, the surface of the lipid ER may be activated using a chemical functional group prior to attachment of the receptor to the lipid ER. Such a chemical functional group may be selected from various types capable of binding or coupling (eg, covalent bonding, etc.) to or binding to a receptor to be attached or bound to the surface of the lipid ER. Representatively, N-hydroxysuccinimide and 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (NHS/EDC) can be used as the above-described chemical functional groups, and the receptor is immobilized on the lipid endoplasmic reticulum. or useful for bonding.

예시적 구체예에 따르면, 수용체는 전형적으로 항체 전체 또는 항원 부착 영역(antigen binding region)을 포함하고 있는 부분항체(Fab , F(ab')2 , scFv 등), 압타머 등으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다. 이때, 압타머는 엑소좀의 바이오마커인 CD-9, CD-63, CD-81, CD-82 등과 같은 단백질을 수용할 수 있는 핵산계열의 수용체로서 기능할 수 있다. 보다 전형적으로는 항체 및/또는 압타머일 수 있다.According to an exemplary embodiment, the receptor is typically at least selected from the whole antibody or a partial antibody containing an antigen binding region (F ab , F (ab′)2 , scFv, etc.), aptamers, and the like. can be one In this case, the aptamer can function as a nucleic acid-based receptor capable of receiving proteins such as CD-9, CD-63, CD-81, CD-82, which are biomarkers of exosomes. More typically, it may be an antibody and/or an aptamer.

한편, 예시적 구체예에 따르면, 수용체는 엑소좀 중 특정 바이오마커에 대응되거나 특이적인 바이오마커 수용체를 포함하는 단일 수용체일 수 있다.Meanwhile, according to an exemplary embodiment, the receptor may be a single receptor including a biomarker receptor specific or corresponding to a specific biomarker among exosomes.

택일적 구체예에 따르면, 수용체는 엑소좀 중 복수의 바이오마커에 대응되거나 특이적인 2 이상의 다양한 바이오마커 수용체를 포함하는 다중 수용체일 수 있다. 이를 위하여, 다중 수용체 중 임의의 하나를 지질 소포체에 부착한 후, 나머지를 순차적으로 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 이와 같이, 다중 수용체를 도입할 경우, 후속 절차에서 제조되는, 다중 수용체로 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀은 혼합 용액에서 엑소좀에 대한 특이성을 나타낼 뿐만 아니라, 보다 효율적인 리간드-수용체 반응을 유도하여 측정 시그널을 증폭할 수 있기 때문에 단일 수용체가 적용된 경우에 비하여 유리할 수 있다. 다만, 본 개시 내용의 구체예에 적용 가능한 수용체의 범위는 단일 수용체 및 다중 수용체를 모두 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. According to an alternative embodiment, the receptor may be a multi-receptor comprising two or more various biomarker receptors that correspond to or are specific for a plurality of biomarkers in exosomes. To this end, it may include attaching any one of the multiple receptors to the lipid endoplasmic reticulum, and then attaching the others sequentially. As such, when multiple receptors are introduced, polydiacetylene liposomes modified with multiple receptors prepared in a subsequent procedure not only exhibit specificity for exosomes in a mixed solution, but also induce a more efficient ligand-receptor response to measure signal Because it can amplify , it may be advantageous compared to the case where a single receptor is applied. However, the scope of receptors applicable to embodiments of the present disclosure may be understood as a concept including both single receptors and multiple receptors.

예시적 구체예에 따르면, 수용체(즉, 단일 수용체 또는 다중 수용체)의 개질 또는 고정 량은 지질 소포체를 구성하는 다이아세틸렌 및 인지질의 전체 몰 농도의 약 0.0001 내지 0.05, 구체적으로 약 0.0005 내지 0.01, 보다 구체적으로 약 0.001 내지 0.005의 범위에서 정하여질 수 있으나, 이는 예시적 취지로 이해될 수 있다. According to an exemplary embodiment, the modified or fixed amount of the receptor (i.e., single receptor or multiple receptor) is from about 0.0001 to 0.05, specifically from about 0.0005 to 0.01, or more, of the total molar concentration of diacetylene and phospholipids constituting the lipid endoplasmic reticulum. Specifically, it may be determined in the range of about 0.001 to 0.005, but this may be understood as an example.

예시적 구체예에 따르면, 개질된 지질 소포체를 형성한 후에는 중합 반응을 수행하여 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀(즉, 폴리다이아세틸렌(PDA) 리포좀 복합체)을 형성할 수 있다. 이때, 중합 반응은 자외선 조사에 의한 광 중합 반응 또는 감마-선 조사에 의한 중합 반응일 수 있으며, 보다 구체적으로는 자외선 조사를 이용한 중합 반응일 수 있다.According to an exemplary embodiment, after formation of the modified lipid vesicles, a polymerization reaction may be performed to form a modified polydiacetylene liposome (ie, a polydiacetylene (PDA) liposome complex). In this case, the polymerization reaction may be a photopolymerization reaction by ultraviolet irradiation or a polymerization reaction by gamma-ray irradiation, and more specifically, a polymerization reaction using ultraviolet irradiation.

특정 구체예에 따르면, 중합 반응은 자외선 조사에 의한 광 중합 반응일 수 있는 바, 조사되는 자외선 파장은, 예를 들면 약 100 내지 400 nm, 구체적으로 약 150 내지 350 nm, 보다 구체적으로 약 200 내지 300 nm 범위의 파장을 갖는 것일 수 있다. 또한, 자외선 세기는, 예를 들면 약 200 내지 600 μW/㎠, 구체적으로 약 300 내지 500 μW/㎠, 보다 구체적으로 약 350 내지 450 μW/㎠ 범위 내에서 조절할 수 있다. 이외에도, 자외선 조사 시간은, 예를 들면 약 10 내지 60분, 구체적으로 약 20 내지 50분, 보다 구체적으로 약 25 내지 40분의 범위 내에서 선정될 수 있다. 다만, 이러한 자외선 조사에 의한 중합 조건은 예시적인 취지로 이해될 수 있다. According to a specific embodiment, the polymerization reaction may be a photopolymerization reaction by ultraviolet irradiation, the irradiated ultraviolet wavelength is, for example, about 100 to 400 nm, specifically about 150 to 350 nm, more specifically about 200 to It may have a wavelength in the range of 300 nm. In addition, the UV intensity may be controlled within, for example, about 200 to 600 μW/cm 2 , specifically about 300 to 500 μW/cm 2 , and more specifically about 350 to 450 μW/cm 2 . In addition, the ultraviolet irradiation time, for example, may be selected within the range of about 10 to 60 minutes, specifically about 20 to 50 minutes, more specifically about 25 to 40 minutes. However, the polymerization conditions by such ultraviolet irradiation may be understood as illustrative.

이와 같이 제조된 폴리다이아세틸렌(또는 개질된 폴리다이아세틸렌) 리포좀의 사이즈(동적 광산란(DLS) 방식으로 측정됨)는, 예를 들면 약 100 내지 300 nm, 구체적으로 약 120 내지 200 nm, 보다 구체적으로 약 130 내지 160 nm 범위일 수 있으나, 이는 예시적인 취지로 이해될 수 있다. 일 예로서, 수용체로 개질되어 중합 반응을 거쳐 형성된 폴리다이아세틸렌 리포좀의 사이즈는, 개질 전 지질 소포체 대비, 예를 들면 적어도 약 10%, 구체적으로 적어도 약 12%, 보다 구체적으로 약 15 내지 20% 증가된 사이즈를 가질 수 있다. The size (measured by a dynamic light scattering (DLS) method) of the polydiacetylene (or modified polydiacetylene) liposome thus prepared is, for example, about 100 to 300 nm, specifically about 120 to 200 nm, more specifically It may be in the range of about 130 to 160 nm, but this may be understood as an example. As an example, the size of the polydiacetylene liposomes modified with the receptor and formed through polymerization is, for example, at least about 10%, specifically at least about 12%, more specifically about 15 to 20% compared to the lipid vesicles before modification. It may have an increased size.

또한, 수용체에 의하여 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀은 개질되지 않은 경우와 상이한 전하를 나타낼 수 있는 바, 개질되지 않은 경우에는 폴리다이아세틸렌의 단량체에 부착된 기능기(예를 들면, 카르복시기)에 의하여 비교적 큰 음 전하(예를 들면, 약 -30 내지 -20 mV)를 나타낼 수 있는 반면, 수용체로 개질된 형태에서는 비교적 작은 음 전하(예를 들면, 약 -10 내지 0 mV)를 나타낼 수 있다. In addition, the poly-die acetylene liposome modified by the receptor may exhibit a different charge than that of the unmodified case, and when it is not modified, the poly-die acetylene liposome is relatively free of charge by a functional group (eg, a carboxyl group) attached to the monomer of the poly- die acetylene. It may exhibit a large negative charge (eg, about -30 to -20 mV), while in its acceptor-modified form it may exhibit a relatively small negative charge (eg, about -10 to 0 mV).

폴리다이아세틸렌poly die acetylene 리포좀을liposome 이용한 used 엑소좀exosomes 검출 detection

본 개시 내용의 일 구체예에 따르면, 폴리다이아세틸렌 리포좀을 이용하여 시료, 구체적으로 수계 시료 내에 함유된 엑소좀을 검출할 수 있다. According to one embodiment of the present disclosure, it is possible to detect exosomes contained in a sample, specifically, an aqueous sample using a polydiacetylene liposome.

본 개시 내용이 특정 이론에 구속되는 것은 아니지만, 전술한 광학적 특성 변화는 하기와 같이 설명될 수 있다.Although the present disclosure is not bound by any particular theory, the above-described optical property changes can be explained as follows.

엑소좀의 표면에 존재하는 바이오마커와 폴리다이아세틸렌에 고정된 수용체가 특이적으로 결합 또는 바인딩(즉, 리간드-수용체 상호 작용)됨에 따라 폴리다이아세틸렌 고분자 표면에 물리적인 자극을 가할 수 있다. 이러한 물리적 자극은 고액 고분자의 주사슬로 전달되고, 공액 사슬이 뒤틀리면서 흡수스펙트럼의 변화 및 형광을 유발하는 것이다. 이때, 리간드-수용체 상호 작용을 통하여 사슬 반응을 유도함으로써 보다 큰 클러스터가 형성될 수 있다. As the biomarker present on the surface of the exosome and the receptor immobilized on polydiacetylene specifically bind or bind (ie, ligand-receptor interaction), a physical stimulus can be applied to the surface of the polydiacetylene polymer. This physical stimulus is transmitted to the main chain of the solid-liquid polymer, and the conjugated chain is twisted to cause a change in the absorption spectrum and fluorescence. In this case, larger clusters can be formed by inducing a chain reaction through ligand-receptor interaction.

예시적 구체예에 따르면, 엑소좀과 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀의 바인딩에 의하여 형성된 클러스터의 사이즈는, 예를 들면 약 200 내지 3000 nm, 구체적으로 약 300 내지 1500 nm, 보다 구체적으로 약 500 내지 1000 nm 범위일 수 있으며, 또한 엑소좀과의 바인딩 전 PDA 리포좀의 사이즈에 비하여, 예를 들면 적어도 약 50%, 구체적으로 약 100 내지 1000%, 보다 구체적으로 약 300 내지 500% 더 증가한 수준일 수 있다. 다만, 본 개시 내용이 이러한 수치 범위에 한정되는 것은 아니며, 엑소좀의 성상, 종류 등에 따라 변화 가능하다.According to an exemplary embodiment, the size of the cluster formed by the binding of the exosome and the modified polydiacetylene liposome is, for example, about 200 to 3000 nm, specifically about 300 to 1500 nm, more specifically about 500 to 1000 It may be in the nm range, and compared to the size of the PDA liposome before binding to the exosome, for example, it may be at least about 50%, specifically about 100 to 1000%, more specifically about 300 to 500% more increased. . However, the present disclosure is not limited to this numerical range, and may be changed according to the properties, types, etc. of the exosomes.

예시적 구체예에 따르면, 엑소좀 상의 바이오마커는 전형적으로 테트라스파닌(tetraspanin) 단백질일 수 있으며, 이러한 테트라스파닌 단백질은 CD-9, CD-63, CD-81 및 CD-82로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다. 이러한 바이오마커는 리간드에 해당되며, 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀에 고정된 수용체와 리간드-수용체 반응을 통하여 특이적으로 바인딩될 수 있다.According to an exemplary embodiment, the biomarker on the exosome may typically be a tetraspanin protein, the tetraspanin protein being selected from the group consisting of CD-9, CD-63, CD-81 and CD-82. It may be at least one selected from These biomarkers correspond to ligands, and can be specifically bound to a receptor immobilized on the modified polydiacetylene liposome through a ligand-receptor reaction.

앞서 설명한 바와 같이, 수용체는 단일 수용체 또는 다중 수용체일 수 있으며, 다중 수용체 형태로 고정할 경우에는 엑소좀에 존재하는 복수의 바이오마커에 대한 바인딩을 유도함으로써 폴리다이아세틸렌 리포좀과 엑소좀 간에 보다 많은 리간드-수용체 반응이 이루어지도록 유도하여 시그널의 증폭 효과를 제공할 수 있다. As described above, the receptor may be a single receptor or multiple receptors, and when fixed in the form of multiple receptors, more ligands between polydiacetylene liposomes and exosomes by inducing binding to a plurality of biomarkers present in exosomes It can provide the effect of amplifying the signal by inducing the receptor response to occur.

이러한 특이적 반응은 전형적으로 수계 매질 내에서 이루어질 수 있는 바, 일 예로서 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀 수용액 및 시료(즉, 엑소좀-함유 수용액)을 각각 제조하여 조합할 수 있다. 예시적 구체예에 따르면, 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀 수용액의 농도는, 예를 들면 약 0.05 내지 0.5 mg/mL, 구체적으로 약 0.1 내지 0.4 mg/mL, 보다 구체적으로 약 0.2 내지 0.3 mg/mL 범위 내에서 조절 가능하다. 또한, 리간스-수용체 반응이 효과적으로 일어날 수 있도록 온도 및 시간을 적절히 조절할 수 있는 바, 예시적으로 온도는, 약 25 내지 50℃, 구체적으로 약 30 내지 45℃, 보다 구체적으로 약 35 내지 40℃ 범위 내에서 조절할 수 있고, 시간은, 예를 들면 약 10 내지 60분, 구체적으로 약 15 내지 50분, 보다 구체적으로 약 20 내지 40분의 범위에서 조절할 수 있다. 다만, 전술한 온도 및 시간 조건은 예시적으로 제공되는 것으로, 본 개시 내용이 이에 한정되는 것은 아니다. This specific reaction can typically be made in an aqueous medium, and as an example, a modified polydiacetylene liposome aqueous solution and a sample (ie, an exosome-containing aqueous solution) can be prepared and combined, respectively. According to an exemplary embodiment, the concentration of the modified polydiacetylene liposome aqueous solution is, for example, in the range of about 0.05 to 0.5 mg/mL, specifically about 0.1 to 0.4 mg/mL, more specifically about 0.2 to 0.3 mg/mL. can be adjusted within In addition, the temperature and time can be appropriately adjusted so that the ligans-receptor reaction can occur effectively, for example, the temperature is about 25 to 50° C., specifically about 30 to 45° C., more specifically about 35 to 40° C. The time may be adjusted within the range, for example, about 10 to 60 minutes, specifically about 15 to 50 minutes, more specifically about 20 to 40 minutes. However, the above-described temperature and time conditions are provided by way of example, and the present disclosure is not limited thereto.

다만, 시료가 체액(human fluid), 구체적으로 혈액인 경우와 같이 시료 내에 상당량의 잔류물(데브리스, 플레이크 등)을 함유하는 경우에는 검출에 앞서 선택적으로 엑소좀만을 분리할 수 있다. 이러한 분리 과정은, 예를 들면 원심분리, 필터 등에 의하여 수행될 수 있다.However, when the sample contains a significant amount of residues (debris, flakes, etc.) in the sample, such as when the sample is human fluid, specifically blood, only exosomes can be selectively isolated prior to detection. This separation process may be performed, for example, by centrifugation, filter, or the like.

상술한 바와 같이, 본 구체예에 따른 엑소좀 검출 방법 또는 시스템에서는 개질된 폴리다이아세틸렌 용액을 시료인 체액, 액체 혼합액 등에 첨가함으로써 시료 내에 존재하고 있는 엑소좀을 높은 선택도로 검출 또는 탐지할 수 있다. 택일적으로, 시료는 분리 과정이 수행된 엑소좀 용액일 수도 있다.As described above, in the exosome detection method or system according to this embodiment, exosomes present in the sample can be detected or detected with high selectivity by adding the modified polydiacetylene solution to the sample body fluid, liquid mixture solution, etc. . Alternatively, the sample may be an exosome solution in which the separation process has been performed.

이외에도, 종래의 엑소좀 검출 기술인 칩 기반의 시스템에 비하여 간편하고 직관적인 신호를 제공할 수 있기 때문에 엑소좀 센서로서 유용하다. 특히, 수용액상에서 단순히 혼합하는 것만으로 발현되는 색 변화 및/또는 형광을 측정함으로써 엑소좀의 유무(정성 분석)를 확인할 수 있고, 더 나아가 시료 내 엑소좀의 농도(정량 분석)를 예측할 수 있는 등, 간편하면서도 양호한 신뢰도를 제공한다. 일 예로서, 전술한 엑소좀 검출 방법을 적용함에 있어 시료(즉, 엑소좀-함유 용액) 내 엑소좀의 검출 한계는, 예를 들면 약 1×1012 vesicles/mL 이하, 구체적으로 약 1×1011 vesicles/mL 이하, 보다 구체적으로 약 3×108 vesicles/mL 이하일 수 있다. In addition, it is useful as an exosome sensor because it can provide a simple and intuitive signal compared to a chip-based system, which is a conventional exosome detection technology. In particular, the presence or absence of exosomes (qualitative analysis) can be confirmed by measuring the color change and/or fluorescence expressed by simply mixing in aqueous solution, and furthermore, the concentration of exosomes in the sample (quantitative analysis) can be predicted, etc. , it is simple and provides good reliability. As an example, in applying the above-described exosome detection method, the detection limit of exosomes in the sample (ie, exosome-containing solution) is, for example, about 1×10 12 vesicles/mL or less, specifically about 1× It may be 10 11 vesicles/mL or less, and more specifically, about 3×10 8 vesicles/mL or less.

택일적 구체예에 따르면, 개질된 폴리다이아세틸렌 소포체는 기재에 부착 또는 고정된 상태에서 시료(또는 엑소좀-함유 용액)를 접촉시키는 방식으로 시료에 대한 정성적/정량적 분석을 수행할 수도 있다. 이와 관련하여, 기재는, 리간드-수용체 반응으로부터 생성되는 시그널을 검출할 수 있는 한, 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 실리콘, 석영, 글라스, 세라믹, 투명 플라스틱 등의 재질일 수 있으며, 구체적으로 슬라이드 글라스일 수 있다. According to an alternative embodiment, qualitative/quantitative analysis of the sample may be performed by contacting the sample (or exosome-containing solution) while the modified polydiacetylene ER is attached or fixed to the substrate. In this regard, the substrate is not particularly limited as long as it can detect a signal generated from a ligand-receptor reaction, and may be, for example, a material such as silicon, quartz, glass, ceramic, transparent plastic, etc., specifically It may be a slide glass.

이처럼, 제조된 폴리다이아세틸렌 리포좀은 용도에 따라 다양한 재질 및 구조의 기재(substrate)에 부착하여 다양한 형태로 적용 가능한 만큼, 확장성 면에서도 유리하다. As such, the prepared poly-diacetylene liposome is advantageous in terms of expandability as it can be applied in various forms by attaching to a substrate of various materials and structures depending on the use.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실시예를 제시하지만, 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are presented to help the understanding of the present invention, but the following examples are only provided for easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

실시예Example

본 실시예에서 사용된 물질은 하기와 같다:The materials used in this example are as follows:

- 10,12-pentacosadiyonic acid (PCDA)는 GFS Chemicals (Powell, OH)로부터 구입하였다.- 10,12-pentacosadiyonic acid (PCDA) was purchased from GFS Chemicals (Powell, OH).

- 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC) 및 N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC)는 Tokyo Chemical Industry (Tokyo, Japan)으로부터 구입하였다.- 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC) and N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC) were purchased from Tokyo Chemical Industry (Tokyo, Japan).

- N-hydroxysuccinimide (NHS) 및 ethanolamine은 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO)로부터 구입하였다.- N-hydroxysuccinimide (NHS) and ethanolamine were purchased from Sigma-Aldrich (St. Louis, MO).

- 단클론 항체(Anti CD-9, CD-63, CD-81 및 CD-82)는 Abcam (Cambridge, U.K.)으로부터 구입하였다.- Monoclonal antibodies (Anti CD-9, CD-63, CD-81 and CD-82) were purchased from Abcam (Cambridge, U.K.).

- PBS 버퍼(pH 7.4)는 Welgene, Inc. (Gyeongsan-si, Korea)로부터 구입하였다. -PBS buffer (pH 7.4) was manufactured by Welgene, Inc. (Gyeongsan-si, Korea).

실시예 1Example 1

단일 수용체를 갖는 폴리다이아세틸렌 엑소좀의 검출Detection of polydiacetylene exosomes with a single receptor

도 1b에 도시된 절차를 따르면서 단일 수용체를 도입한 폴리다이아세틸렌 리포좀을 제조하고, 이를 용액에 분산시킨 형태의 폴리다이아세틸렌/인지질 소포체(리포좀) 엑소좀 센서를 이용하여 엑소좀을 검출하였다.By following the procedure shown in FIG. 1b, poly-diacetylene liposomes introduced with a single receptor were prepared, and exosomes were detected using a poly-diacetylene/phospholipid vesicle (liposome) exosome sensor dispersed in a solution.

PCDA/DMPC 지질 소포체(리포좀) 제조Preparation of PCDA/DMPC lipid vesicles (liposomes)

클로로포름에 PCDA 및 DMPC를 각각 용해시킨 용액을 유리 바이알에 투입하고 잘 혼합하여 PCDA : DMPC의 몰 비를 4 : 1로 조절하였고, 이후 질소 분위기 흐름 내에서 클로로포름을 증발시킴으로써 얇은 막 형태의 지질층을 형성하였다(지질 소포체). A solution obtained by dissolving PCDA and DMPC in chloroform was put into a glass vial and mixed well to adjust the molar ratio of PCDA:DMPC to 4:1, and then a thin lipid layer was formed by evaporating chloroform in a nitrogen atmosphere flow. (lipid endoplasmic reticulum).

지질층을 완전히 건조시킨 후, 증류수를 투입하여 지질 농도가 1.0 mM이 되도록 조절하고, 80℃의 온도에서 5분 동안 중탕하여 승온시키고 팁 소니케이터를 이용하여 150W의 출력으로 20분 동안 초음파를 조사함으로써 필름 형태의 지질이 수계 매질 내에서 균일하게 분산되도록 하였다. 초음파를 이용하여 분산이 완료된 지질 소포체 용액을 바로 0.45 ㎛ 사이즈의 시린지 필터로 여과하였다. 여과된 수용액을 상온에서 냉각한 후, 4 ℃의 냉장고에서 최소 6시간 동안 방치하여 PCDA/DMPC 지질 소포체(리포좀)을 형성하였다.After the lipid layer was completely dried, distilled water was added to adjust the lipid concentration to 1.0 mM, and the temperature was raised by bathing at a temperature of 80° C. for 5 minutes. Using a tip sonicator, ultrasonic waves were irradiated with an output of 150 W for 20 minutes. By doing so, the lipid in the form of a film was uniformly dispersed in the aqueous medium. The lipid vesicle solution, which was dispersed using ultrasound, was immediately filtered with a syringe filter having a size of 0.45 μm. After cooling the filtered aqueous solution at room temperature, it was left in a refrigerator at 4° C. for at least 6 hours to form PCDA/DMPC lipid vesicles (liposomes).

제조된 PCDA/DMPC 소포체(리포좀)의 SEM 사진을 도 3에 나타내었다. 상기 도면에 따르면, 지질 소포체가 결정 상을 형성함을 알 수 있다.The SEM photograph of the prepared PCDA/DMPC endoplasmic reticulum (liposome) is shown in FIG. 3 . According to the figure, it can be seen that the lipid vesicles form a crystalline phase.

- 개질된 PCDA/DMPC 지질 소포체(리포좀) 제조- Modified PCDA/DMPC lipid vesicles (liposomes) preparation

차갑게 냉각한 PCDA/DMPC 지질 소포체에 EDC/NHS를 첨가하여 EDC/NHS 농도를 100 mM로 조절한 후, 상온에서 2시간 동안 반응시켜, 지질 소포체를 NHS-활성화시켰다. 이와 같이 활성화된 리포좀은 4 ℃에서 25000g로 15분 동안 원심분리하여 상층액을 제거하였고, 침전물에 다시 증류수를 같은 량으로 주입하여 재분산 시켰다. 동일 과정을 3회 반복하고, 3번째 용액은 증류수 대신 5배 체적의 PBS로 채웠다. 1 mL의 지질 소포체 용액에 1 mg/mL 농도의 항 CD-63 항체 100 uL을 첨가하여 항체 농도가 0.1 mg/mL가 되도록 조절하였다. The EDC/NHS concentration was adjusted to 100 mM by adding EDC/NHS to the chilled PCDA/DMPC lipid vesicles, and then reacted at room temperature for 2 hours to NHS-activated the lipid vesicles. The activated liposome was centrifuged at 25000 g at 4 °C for 15 minutes to remove the supernatant, and distilled water was again injected in the same amount to the precipitate to redisperse. The same procedure was repeated 3 times, and the third solution was filled with 5 volumes of PBS instead of distilled water. 100 uL of anti-CD-63 antibody at a concentration of 1 mg/mL was added to 1 mL of lipid vesicle solution to adjust the antibody concentration to 0.1 mg/mL.

4 ℃의 냉장고에서 4시간 동안 교반하면서 NHS-활성 지질 소포체에 항체를 도입하였다. Antibodies were introduced into NHS-activated lipid vesicles while stirring in a refrigerator at 4°C for 4 hours.

항체가 도입된 지질 소포체 용액에 에탄올아민-PBS 용액을 첨가하여 2 mM의 농도로 조절한 후, 2시간 동안 4℃에서 교반하여 잔여 NHS-활성화된 지질 소포체를 비활성화시켰다. The antibody-introduced lipid ER solution was adjusted to a concentration of 2 mM by adding an ethanolamine-PBS solution, followed by stirring at 4° C. for 2 hours to inactivate the remaining NHS-activated lipid ER.

이와 같이 수득된 용액은 4 ℃에서 20000ㅧg로 15분 동안 원심분리하여 상층액을 제거하였고, 침전물에 다시 PBS를 같은 량으로 첨가하고 재분산시키는 과정을 3회 반복함으로써 잔류하는 항체 및 에탄올아민을 제거하였다. 항체가 도입된 지질 소포체의 SEM 사진을 도 4에 나타내었다. 상기 도면에 나타낸 바와 같이, 지질 소포체 상에 수용체인 항체가 균일하게 고정되었음을 확인할 수 있다The solution thus obtained was centrifuged at 20000 g at 4 °C for 15 minutes to remove the supernatant, and the remaining antibody and ethanolamine were repeated three times by adding PBS in the same amount to the precipitate and redispersing again. was removed. The SEM photograph of the lipid vesicle into which the antibody was introduced is shown in FIG. As shown in the figure, it can be confirmed that the receptor, the antibody, was uniformly fixed on the lipid endoplasmic reticulum.

- 폴리다이아세틸렌(또는 개질된 폴리다이아세틸렌) 리포좀의 제조- Preparation of polydiacetylene (or modified polydiacetylene) liposomes

한편, 엑소좀을 첨가하기 전, 개질된 지질 소포체에 대하여 254 nm 파장의 자외선을 400 μW/㎠ 세기로 청색을 띌 때까지 30분 동안 조사하여 중합함으로써 PDA 리포좀을 제조하였다. On the other hand, before adding the exosomes, PDA liposomes were prepared by irradiating the modified lipid endoplasmic reticulum with ultraviolet light at a wavelength of 254 nm with an intensity of 400 μW/cm 2 for 30 minutes until it turned blue.

- 시료 내 엑소좀의 검출- Detection of exosomes in samples

청색의 PDA 리포좀 용액(농도: 0.4 mg/mL, 1.0 mM) 및 측정하고자 하는 엑소좀 용액(농도: 3ㅧ108 vesicles/mL 이상)을 같은 체적으로 혼합한 후, 37 ℃에서 30분간 방치하여 엑소좀과 폴리다이아세틸렌 리포좀 간에 리간드-수용체 반응이 최대한 일어나도록 하였다. PDA 리포좀과 엑소좀 간의 반응에 의하여 형성된 응집체의 SEM 사진을 도 5에 나타내었다. 도시된 바에 따르면, PDA 리포좀 입자 간에 엑소좀이 견고하게 고정되어 있다. The blue PDA liposome solution (concentration: 0.4 mg/mL, 1.0 mM) and the exosome solution to be measured (concentration: 3×10 8 vesicles/mL or more) were mixed in the same volume, and then left at 37° C. for 30 minutes. The ligand-receptor reaction was maximized between the exosome and the polydiacetylene liposome. The SEM image of the aggregate formed by the reaction between the PDA liposome and the exosome is shown in FIG. 5 . As shown, the exosomes are firmly fixed between the PDA liposome particles.

- 흡광도 분석- Absorbance analysis

UV-Vis 분광기를 이용하여 PBS를 첨가한 리포좀 용액 및 엑소좀 용액을 첨가한 리포좀 용액의 540 nm 및 640 nm에서의 흡광도를 측정하여 대비하였다. Using UV-Vis spectroscopy, the absorbance at 540 nm and 640 nm of the liposome solution to which PBS was added and the liposome solution to which the exosome solution was added were measured and compared.

하기 수학식 1을 이용하여 540 nm 및 640 nm에서의 흡광도를 대입하여 색 변화도(%)를 산출하였다.The color change (%) was calculated by substituting the absorbance at 540 nm and 640 nm using Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

또한, 엑소좀 농도를 변화시키면서 UV-Vis 흡수 스펙트럼을 측정한 결과를 도 6에 나타내었다. 상기 도면에 따르면, 시료 내 엑소좀 농도가 증가함에 따라 장파장 대역(붉은색 대역)에서의 흡광도가 증가함을 알 수 있다. In addition, the result of measuring the UV-Vis absorption spectrum while changing the exosome concentration is shown in FIG. 6 . According to the figure, it can be seen that the absorbance in the long wavelength band (red band) increases as the concentration of exosomes in the sample increases.

상술한 결과는 PDA 상에 접합된 수용체인 항체와 엑소좀 간의 리간드-수용체 상호작용에 의하여 PDA 소포체 클러스터를 형성하고, 그 결과 PDA 소포체의 색상 변화가 유도되었음을 시사한다. The above results suggest that a PDA ER cluster was formed by ligand-receptor interaction between an antibody, which is a receptor conjugated on PDA, and an exosome, and as a result, a color change of the PDA ER was induced.

- 형광세기 분석- Fluorescence intensity analysis

폴리다이아세틸렌의 형광세기 측정은 ZEISS사의 형광현미경를 사용하여 수행하였다. 구체적으로, PBS를 첨가한 리포좀 용액 및 엑소좀 용액을 첨가한 리포좀 혼합 용액을, 500 nm의 여기 파장에서 640 nm 부근의 형광 강도를 측정하고, 대조군(PBS 용액)에서의 형광 강도를 차감하여 형광 세기의 변화를 측정하였다. 그 결과, 엑소좀 용액을 첨가한 리포좀 용액에서의 형광 세기가 대조군에 비하여 유의미한 수준으로 높음을 확인하였다.The fluorescence intensity of polydiacetylene was measured using a fluorescence microscope from ZEISS. Specifically, the fluorescence intensity of the liposome solution to which PBS was added and the liposome mixed solution to which the exosome solution was added was measured at an excitation wavelength of 500 nm and fluorescence intensity around 640 nm, and fluorescence intensity was subtracted from the control (PBS solution). The change in intensity was measured. As a result, it was confirmed that the fluorescence intensity in the liposome solution to which the exosome solution was added was significantly higher than that of the control.

실시예 2Example 2

도 2에 도시된 절차에 따라 다중 수용체를 도입한 폴리다이아세틸렌 리포좀을 제조하여 엑소좀을 검출하였다.Exosomes were detected by preparing polydiacetylene liposomes into which multiple receptors were introduced according to the procedure shown in FIG. 2 .

폴리다이아세틸렌(PDA) 리포좀의 제조Preparation of polydiacetylene (PDA) liposomes

- PCDA/DMPC 지질 소포체(리포좀) 제조- PCDA/DMPC lipid vesicles (liposomes) preparation

테트라하이드로퓨란에 PCDA와 DMPC를 각각 용해시킨 용액을 증류수가 담긴 바이알에 시린지로 주입하여 다이아세틸렌 현탁액(PCDA : DMPC의 몰 비를 4 : 1로 조절함)을 제조하였다. 이때, PCDA와 인지질의 총 농도는 1.0 mM가 되도록 조절하였다. A solution obtained by dissolving PCDA and DMPC in tetrahydrofuran was injected into a vial containing distilled water with a syringe to prepare a diacetylene suspension (PCDA:DMPC molar ratio was adjusted to 4:1). At this time, the total concentration of PCDA and phospholipid was adjusted to be 1.0 mM.

제조된 지질 소포체 현탁액은 150W의 출력으로 15분 동안 초음파를 조사하여 지질 소포체(리포좀)을 형성하고 균질화 작업을 진행하였다. 초음파를 이용한 분산이 완료된 직후, 지질 소포체 용액을 0.45 ㎛ 사이즈의 시린지 필터로 여과하였다. 여과된 수용액을 상온에서 냉각한 후, 4 ℃의 냉장고에서 최소 6시간 동안 방치하여 PCDA/DMPC 지질 소포체(리포좀)을 형성하였다. The prepared lipid vesicle suspension was irradiated with ultrasound at an output of 150W for 15 minutes to form lipid vesicles (liposomes) and homogenization was performed. Immediately after the ultrasonic dispersion was completed, the lipid vesicle solution was filtered with a syringe filter having a size of 0.45 μm. After cooling the filtered aqueous solution at room temperature, it was left in a refrigerator at 4° C. for at least 6 hours to form PCDA/DMPC lipid vesicles (liposomes).

개질된 PCDA/DMPC 지질 소포체(리포좀) 제조Modified PCDA/DMPC lipid vesicles (liposomes) preparation

차갑게 냉각한 PCDA/DMPC 지질 소포체에 EDC/NHS를 첨가하여 전체 농도를 100 mM로 조절한 후, 상온에서 2시간 동안 반응시켜, 지질 소포체를 NHS-활 성화시켰다. 이와 같이 활성화된 리포좀은 4 ℃에서 25000ㅧg로 15분 동안 원심분리하여 상층액을 제거하였고, 침전물에 다시 증류수를 같은 량으로 주입하여 재분산 시켰다. 동일 과정을 3회 반복하고, 3번째 용액은 증류수 대신 5배 체적의 PBS로 채웠다. 활성화가 이루어진 지질 소포체 용액 1 mL에 CD-9, CD-63, CD-81 및 CD-82에 대하여 특이적 결합능을 갖는 항체 용액을 첨가하였다. 이때, 첨가한 항체의 총 농도는 10 uM이 되도록 조절하였다. 각각의 항체의 농도 비율은 첨가하는 항체 용액 종류의 수에 따라 균등하게 첨가하였다. EDC/NHS was added to cold-cooled PCDA/DMPC lipid vesicles to adjust the total concentration to 100 mM, and then reacted at room temperature for 2 hours to NHS-activated lipid vesicles. The activated liposome was centrifuged at 4 °C at 25000 x g for 15 minutes to remove the supernatant, and distilled water was again injected in the same amount to the precipitate to redisperse. The same procedure was repeated 3 times, and the third solution was filled with 5 volumes of PBS instead of distilled water. An antibody solution having specific binding ability to CD-9, CD-63, CD-81 and CD-82 was added to 1 mL of the activated lipid endoplasmic reticulum solution. At this time, the total concentration of the added antibody was adjusted to be 10 uM. The concentration ratio of each antibody was equally added according to the number of types of the antibody solution to be added.

항체가 도입된 지질 소포체 용액에 2 mM의 에탄올아민-PBS를 첨가하거나, 1 mg/mL 농도의 BSA에서, 2시간 동안 4℃에서 교반하여 잔여 NHS-활성화된 지질 소포체를 비활성화시켰다.Residual NHS-activated lipid vesicles were inactivated by adding 2 mM ethanolamine-PBS to the antibody-introduced lipid ER solution or by stirring at 1 mg/mL BSA at 4° C. for 2 hours.

이와 같이 수득된 용액은 4 ℃에서 20000ㅧg로 15분 동안 원심분리하여 상층액을 제거하였고, 침전물에 다시 PBS를 같은 량으로 첨가하고 재분산시키는 과정을 3회 반복함으로써 잔류하는 항체 및 에탄올아민을 제거하였다.The solution thus obtained was centrifuged at 20000 g at 4 °C for 15 minutes to remove the supernatant, and the remaining antibody and ethanolamine were repeated three times by adding PBS in the same amount to the precipitate and redispersing again. was removed.

이후, 폴리다이아세틸렌(또는 개질된 폴리다이아세틸렌) 리포좀은 실시예 1에서와 동일한 절차에 따라 제조하였다.Thereafter, polydiacetylene (or modified polydiacetylene) liposomes were prepared according to the same procedure as in Example 1.

시료 내 엑소좀의 검출Detection of exosomes in samples

앞서 제조된 PDA 리포좀을 함유하는 용액과 실시예 1에서 사용된 엑소좀 용액을 같은 체적으로 혼합한 후, 37 ℃에서 30분간 방치하여 엑소좀과 폴리다이아세틸렌 리포좀 간에 리간드-수용체 반응이 최대한 일어나도록 하였다. 엑소좀을 첨가한 후, PDA 리포좀의 투과전자현미경(JEOL사의 제품명 JEM-3010) 사진을 도 7에 나타내었다.After mixing the solution containing the PDA liposome prepared above and the exosome solution used in Example 1 in the same volume, it was left at 37° C. for 30 minutes to maximize the ligand-receptor reaction between the exosome and the polydiacetylene liposome. did. After adding the exosomes, a transmission electron microscope (JEOL product name: JEM-3010) photograph of the PDA liposome is shown in FIG. 7 .

상기 도면에 따르면, PDA 리포좀에 엑소좀이 첨가됨에 따라 엑소좀 표면의 테트라스파닌과 다중 수용체 간의 상호작용으로 인하여 상호 결합함으로써 응집체가 형성되었다.According to the figure, as the exosome was added to the PDA liposome, an aggregate was formed by mutual binding due to the interaction between tetraspanin and multiple receptors on the surface of the exosome.

한편, 수용체가 도입된 PDA 리포좀의 엑소좀에 대한 선택성을 확인하기 위하여, 체액 또는 혈장에 많이 존재하는 알부민 단백질 및 피브리노겐 각각에 대하여 동일한 실험을 수행하였으며, 투과전자현미경을 이용하여 분석하였다. 그 결과를 도 8에 나타내었다(좌측 도면: 알부민 단백질, 우측 도면: 피브리노겐). 상기 도면에 따르면, 엑소좀을 첨가한 경우와 달리, 응집체가 형성되지 않음을 확인하였다.Meanwhile, in order to confirm the selectivity of the receptor-introduced PDA liposome to the exosome, the same experiment was performed for each albumin protein and fibrinogen, which are abundantly present in body fluid or plasma, and analyzed using a transmission electron microscope. The results are shown in FIG. 8 (left figure: albumin protein, right figure: fibrinogen). According to the figure, it was confirmed that, unlike the case of adding exosomes, no aggregates were formed.

또한, PDA 리포좀을 함유하는 용액에 엑소좀 용액을 첨가하였을 때, 용액의 색 변화를 육안으로 관찰하였다. 그 결과를 도 9에 나타내었다.In addition, when the exosome solution was added to the solution containing the PDA liposome, the color change of the solution was visually observed. The results are shown in FIG. 9 .

상기 도면에서 알 수 있듯이, 용액의 색상이 청색에서 옅은 보라색으로 변화하였는 바, 이는 PDA 리포좀 상에 접합된(conjugated) 다중 수용체와 엑소좀 표면의 테트라스파닌 간의 리간드-수용체 상호작용에 의하여 PDA 내 구조 변화가 일어나 용액 색상에 영향을 미쳤음을 지시한다. As can be seen from the figure, the color of the solution changed from blue to pale purple, which is a ligand-receptor interaction between multiple receptors conjugated on PDA liposomes and tetraspanin on the surface of exosomes in PDA. This indicates that a structural change occurred and affected the solution color.

실시예 3Example 3

본 실시예에서는 기재에 폴리다이아세틸렌/인지질 소포체(리포좀) 엑소좀을 고정시킨 형태의 센서를 기반으로 하되, 단일 수용체 및 다중 수용체로 개질시킨 센서를 이용하여 엑소좀을 검출하였다.In this embodiment, the exosomes were detected using a sensor modified with a single receptor and multiple receptors based on a sensor in which a polydiacetylene/phospholipid endoplasmic reticulum (liposome) exosome was immobilized on a substrate.

구체적으로, 수용체로서 CD-63에 대하여 특이적 결합능을 갖는 항체(단일 수용체), CD-81에 대하여 특이적 결합능을 갖는 항체(단일 수용체), 및 이의 조합(다중 수용체)을 각각 함유하는 용액을 사용하는 것을 제외하고는 앞선 실시예에서와 동일한 절차에 따라 개질된 PCDA/DMPC 지질 소포체(리포좀)를 제조하였다. 그 다음, 상온에서 70% 이상의 습도가 유지되는 항온항습기 내부에서 아민으로 도포된 슬라이드 글라스(기재) 상에 대략 0.3 mm의 개질된 리포좀 어레이(Labnext사의 manual microarrayer를 이용함)를 형성하였다. 어레이 형성 후, 상온에서 약 4시간 동안 반응시켰다. 폴리다이아세틸렌 소포체가 부착된 기재는 0.1% TWEEN 20 용액을 이용하여 세척 과정을 거친 후, 증류수로 2회 추가 세척하였고, 건조시켜 표면의 수분을 제거하였으며, 각각의 어레이 부분에 엑소좀 용액을 적하하였다. 1시간 경과 후, 형광현미경으로 폴리다이아세틸렌 소포체의 형광 세기를 측정하였다. 그 결과를 도 10 및 도 11에 각각 나타내었다.Specifically, a solution containing an antibody having specific binding ability to CD-63 as a receptor (single receptor), an antibody having specific binding ability to CD-81 (single receptor), and a combination thereof (multi receptor), respectively Except for use, a modified PCDA/DMPC lipid vesicle (liposome) was prepared according to the same procedure as in the previous example. Then, a modified liposome array of about 0.3 mm (using Labnext's manual microarrayer) was formed on a slide glass (substrate) coated with amine in a thermo-hygrostat where humidity of 70% or more was maintained at room temperature. After the formation of the array, the reaction was carried out at room temperature for about 4 hours. The substrate to which the polydiacetylene endoplasmic reticulum was attached was washed with 0.1% TWEEN 20 solution, washed twice with distilled water, dried to remove moisture from the surface, and the exosome solution was dripped onto each array part. did. After 1 hour, the fluorescence intensity of the polydiacetylene ER was measured with a fluorescence microscope. The results are shown in FIGS. 10 and 11, respectively.

도 10은 기재 상에 부착된 폴리다이아세틸렌 소포체에 엑소좀 용액의 첨가 전 및 첨가 후에 촬영한 형광 사진이다.10 is a fluorescence photograph taken before and after the addition of the exosome solution to the poly-diacetylene vesicles attached to the substrate.

상기 도면에 따르면, 개질된 폴리다이아세틸렌 소포체는 기재 상에 부착된 상태에서 엑소좀-함유 시료가 접촉되는 경우에 리간드-수용체 상호작용으로 인하여 형광을 나타내며, 투입 전에 낮은 형광을 보이는 폴리다이아세틸렌 소포체가 엑소좀과의 상호작용에 의하여 점차적으로 형광을 띄게 됨을 확인하였다.According to the figure, the modified poly-die acetylene ER shows fluorescence due to ligand-receptor interaction when the exosome-containing sample is contacted while attached to the substrate, and shows low fluorescence before injection. It was confirmed that the fluorescence gradually increased by interaction with the exosomes.

도 11은 폴리다이아세틸렌 소포체에 도입된 수용체에 따른 폴리다이아세틸렌/인지질 소포체가 엑소좀-함유 시료와 접촉할 경우, 시간에 따른 형광 세기의 변화를 나타내는 그래프이다.11 is a graph showing the change in fluorescence intensity with time when the poly-diacetylene/phospholipid vesicle according to the receptor introduced into the poly-diacetylene ER is in contact with the exosome-containing sample.

상기 도면을 참조하면, 단일 수용체(CD-63 또는 CD-81에 대하여 특이적 결합능을 갖는 항체)를 도입하는 것 보다, 복수의 수용체(CD-63에 대하여 특이적 결합능을 갖는 항체 및 CD-81에 대하여 특이적 결합능을 갖는 항체의 조합)를 도입한 폴리다이아세틸렌 소포체에서 더 높은 형광신호를 얻을 수 있음을 확인하였다. 이는 복수의 수용체 도입을 통하여 동일한 엑소좀 농도의 시료에서 보다 많은 수용 결합가능부위를 확보할 수 있음을 지시한다.Referring to the figure, rather than introducing a single receptor (antibodies having specific binding ability to CD-63 or CD-81), a plurality of receptors (antibodies having specific binding ability to CD-63 and CD-81) It was confirmed that a higher fluorescence signal can be obtained from the poly-diacetylene endoplasmic reticulum introduced (a combination of antibodies having a specific binding ability with respect to). This indicates that more receptor binding sites can be secured in the sample of the same exosome concentration through the introduction of a plurality of receptors.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications or changes of the present invention can be easily used by those of ordinary skill in the art, and all such modifications or changes can be considered to be included in the scope of the present invention.

Claims (15)

a) 엑소좀 표면에 존재하는 바이오마커에 대하여 특이적 결합능을 갖는 수용체로 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀을 제공하는 단계; 및
b) 상기 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀을 엑소좀-함유 시료와 접촉함에 따라 시료 내 엑소좀과 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀 간의 리간드-수용체 반응에 의하여 유도되는 광학적 특성 변화를 측정하는 단계;
를 포함하는 엑소좀의 검출 방법.
a) providing a poly-diacetylene liposome modified with a receptor having a specific binding ability with respect to a biomarker present on the surface of the exosome; and
b) measuring the change in optical properties induced by the ligand-receptor reaction between the exosome and the modified polydiacetylene liposome in the sample as the modified polydiacetylene liposome is in contact with the exosome-containing sample;
A method of detecting exosomes comprising a.
제1항에 있어서, 상기 단계 a)는,
a1) 다이아세틸렌 단량체 및 인지질을 자기-조합하여 지질층 막에 의하여 격리된 내부 공간을 갖는 지질 소포체(lipid vesicles)를 형성하는 단계;
a2) 상기 수용체를 지질 소포체에 부착하여 개질된 지질 소포체를 형성하는 단계; 및
a3) 상기 개질된 지질 소포체를 중합 반응시켜 개질된 폴리다이아세틸렌 리포좀을 형성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑소좀의 검출 방법.
According to claim 1, wherein the step a),
a1) self-combining diacetylene monomer and phospholipid to form lipid vesicles having an interior space isolated by a lipid layer membrane;
a2) attaching the receptor to the lipid ER to form a modified lipid ER; and
a3) polymerizing the modified lipid endoplasmic reticulum to form a modified polydiacetylene liposome;
A method of detecting exosomes comprising a.
제2항에 있어서, 상기 엑소좀 표면에 적어도 하나의 바이오마커가 존재하고, 상기 수용체는 상기 적어도 하나의 바이오마커에 특이적인 단일 수용체인 것을 특징으로 하는 엑소좀의 검출 방법.The method of claim 2, wherein at least one biomarker is present on the surface of the exosome, and the receptor is a single receptor specific for the at least one biomarker. 제2항에 있어서, 상기 엑소좀 표면에 복수의 바이오마커가 존재하고, 상기 수용체는 상기 복수의 바이오마커에 특이적인 다중 수용체인 것을 특징으로 하는 엑소좀의 검출 방법.The method of claim 2, wherein a plurality of biomarkers are present on the surface of the exosome, and the receptor is a multiple receptor specific for the plurality of biomarkers. 제4항에 있어서, 상기 수용체는 다중 수용체이고, 이때 상기 단계 a2)는 다중 수용체 중 임의의 하나를 지질 소포체에 부착한 후, 나머지를 순차적으로 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑소좀의 검출 방법.The method of claim 4, wherein the receptor is a multi-receptor, wherein step a2) comprises attaching any one of the multi-receptors to the lipid endoplasmic reticulum and then attaching the rest sequentially. detection method. 제2항에 있어서, 상기 다이아세틸렌 단량체는 PCDA(pentacosadiyonic acid), TCDA(trocosadiyonic acid), HCDA (heneicosadiynoic acid) 및 HDDA(heptadecadiynoic acid)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나이고, 그리고
상기 인지질은 디미리스토일포스파티딜콜린 (DMPC), 디미리스토일포스파티딜글리세롤 (DMPG), 디팔미토일포스파티딜글리세롤 (DPPG), 디스테아로일포스파티딜콜린 (DSPC), 디스테아로일포스파티딜글리세롤 (DSPG), 디올레일포스파티딜에탄올아민 (DOPE), 팔미토일스테아로일포스파티딜콜린 (PSPC), 팔미토일스테아롤포스파티딜 글리세롤 (PSPG), 모노-올레오일-포스파티딜에탄올아민 (MOPE), 디라우로일 에틸포스포콜린 (DLEP), 디미리스토일 에틸포스포콜린 (DMEP), 디팔미토일 에틸포스포콜린 (DPEP) 및 디스테아로일 에틸포스포콜린 (DSEP), 1,2-비스(올레오일옥시)-3-(트리메틸암모니오)프로판 (DOTAP), 디스테아로일포스파티딜글리세롤 (DSPG), 디미리스토일포스파티딜산 (DMPA), 디팔미토일포스파티딜산 (DPPA), 디스테아로일포스파티딜산 (DSPA), 디미리스토일포스파티딜이노시톨 (DMPI), 디팔미토일포스파티딜이노시톨 (DPPI), 디스테아로일포스파티딜이노시톨 (DSPI), 디미리스토일포스파티딜세린 (DMPS), 디팔미토일포스파티딜세린 (DPPS), 및 디스테아로일포스파티딜세린 (DSPS)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 엑소좀의 검출 방법.
The method according to claim 2, wherein the diacetylene monomer is at least one selected from the group consisting of pentacosadiyonic acid (PCDA), trocosadiyonic acid (TCDA), heneicosadiynoic acid (HCDA), and heptadecadiynoic acid (HDDA), and
The phospholipids include dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC), dimyristoylphosphatidylglycerol (DMPG), dipalmitoylphosphatidylglycerol (DPPG), distearoylphosphatidylcholine (DSPC), distearoylphosphatidylglycerol (DSPG), Dioleylphosphatidylethanolamine (DOPE), palmitoylstearoylphosphatidylcholine (PSPC), palmitoylstearolphosphatidylglycerol (PSPG), mono-oleoyl-phosphatidylethanolamine (MOPE), dilauroyl ethylphosphocholine ( DLEP), dimyristoyl ethylphosphocholine (DMEP), dipalmitoyl ethylphosphocholine (DPEP) and distearoyl ethylphosphocholine (DSEP), 1,2-bis(oleoyloxy)-3 -(trimethylammonio)propane (DOTAP), distearoylphosphatidylglycerol (DSPG), dimyristoylphosphatidylic acid (DMPA), dipalmitoylphosphatidylic acid (DPPA), distearoylphosphatidylic acid (DSPA), Dimyristoylphosphatidylinositol (DMPI), dipalmitoylphosphatidylinositol (DPPI), distearoylphosphatidylinositol (DSPI), dimyristoylphosphatidylinositol (DMPS), dipalmitoylphosphatidylserine (DPPS), and dis A method of detecting exosomes, characterized in that at least one selected from the group consisting of thearoylphosphatidylserine (DSPS).
제2항에 있어서, 단계 a1) 중 다이아세틸렌 단량체 : 인지질의 몰 비는 2 내지 10 : 1의 범위인 것을 특징으로 하는 엑소좀의 검출 방법.The method according to claim 2, wherein the molar ratio of diacetylene monomer to phospholipid in step a1) is in the range of 2 to 10: 1. 제2항에 있어서, 상기 단계 a2)에 앞서 화학적 기능기로 지질 소포체를 활성화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑소좀의 검출 방법.The method of claim 2, further comprising activating the lipid ER with a chemical functional group prior to step a2). 제1항에 있어서, 상기 수용체는 항체 전체 또는 항원 부착 영역(antigen binding region)을 함유하는 부분항체, 및 압타머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 엑소좀의 검출 방법.The method according to claim 1, wherein the receptor is at least one selected from the group consisting of the whole antibody or a partial antibody containing an antigen binding region, and an aptamer. 제1항에 있어서, 상기 바이오마커는 테트라스파닌 단백질인 것을 특징으로 하는 엑소좀의 검출 방법.The method of claim 1, wherein the biomarker is a tetraspanin protein. 제10항에 있어서, 상기 테트라스파닌 단백질은 CD-9, CD-63, CD-81 및 CD-82로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 엑소좀의 검출 방법.The method of claim 10, wherein the tetraspanin protein is at least one selected from the group consisting of CD-9, CD-63, CD-81 and CD-82. 제1항에 있어서, 상기 엑소좀-함유 수계 시료는 체액이거나, 또는 사전에 잔류물이 분리된 액체인 것을 특징으로 하는 엑소좀의 검출 방법.The method according to claim 1, wherein the exosome-containing aqueous sample is a body fluid or a liquid from which the residue is previously separated. 제1항에 있어서, 상기 광학적 특성 변화는 육안 또는 측정 장치에 의하여 측정되는 것을 특징으로 하는 엑소좀의 검출 방법.The method of claim 1, wherein the optical property change is measured by the naked eye or a measuring device. 제13항에 있어서, 상기 광학적 특성 변화의 측정 장치는 UV-Vis 분광기 또는 형광 분광기인 것을 특징으로 하는 엑소좀의 검출 방법.The method of claim 13, wherein the measuring device for the change in optical properties is a UV-Vis spectrometer or a fluorescence spectrometer. 제1항에 있어서, 상기 방법은 표지 없이 수행되는 것을 특징으로 하는 엑소좀의 검출 방법.The method of claim 1, wherein the method is performed without labeling.
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