KR20210117600A - 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치 및 이를 이용한 측정방법 - Google Patents

시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치 및 이를 이용한 측정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 2종 이상의 노로바이러스 유전자군을 동시에 독립적으로 검출 측정하는 하나의 노로바이러스 측방 유동 분석장치는, 제 1 노로바이러스 유전자군을 검출하기 위한 제 1 노로바이러스 유전자군 분석모듈과, 제 2 노로바이러스 유전자군을 검출하기 위한 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈을 포함하며, 상기 제 1 노로바이러스 유전자군 분석모듈과 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈은 각각 서로 다른 다공성 막 상에 약 1μs 보다 긴 형광 방출 수명을 갖는 형광표지가 결합된 제 1 및 제 2 고체상 검출라인에 대하여 광 조사 후 시간 지연을 두고 형광 신호 측정하여 적어도 2종 이상의 노로바이러스 유전자군을 동시에 독립적으로 검출 측정하는 것을 특징으로 한다.

Description

시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치 및 이를 이용한 측정방법{DEVICE AND METHODS FOR DETECTING NOROVIRUS USING TIME-RESOLVED FLUORESCENCE}
본 발명은 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치 및 이를 이용한 측정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적어도 2종 이상의 노로바이러스 유전자군 GI, GII, GIV을 분리하여 독립적으로 시분해 형광분석을 이용하여 검출 측정함으로써 미량의 적어도 2종 이상의 노로바이러스 유전자군 GI, GII, GIV에 대해서도 고민감도로 분석할 수 있는 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치 및 이를 이용한 측정방법에 관한 것이다.
노로바이러스(Norovirus)는 식품 및 수질 매개 병원체로, 음식물이나 물 등을 통해 섭취하게 되는 경우, 사람에게 감염성 위장염을 일으키는 장관계 바이러스(Enteric virus)의 한 종류이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 노로바이러스는 RNA 바이러스로 일곱 가지(GI 내지 GVII) 유전자군으로 분류되며, 이들 중 인체감염은 주로 유전자군 GI의 8개 유전자형, GII의 17개 유전자형에 의한 것으로 알려져 있다.
노로바이러스는 입자 100개 정도만 섭취해도 사람에게 설사, 복통, 구토 등의 증상을 유발할 수 있고, 상기 증상들에 의해 배출되는 구토물이나 배설물 등에 약 1억 개의 노로바이러스 입자가 함유되어 있어, 강력한 감염력 및 빠른 전염속도를 가지고 있다. 이에, 식품이나 수질에 존재할 수 있는 미량의 노로바이러스를 고민감도로 검출 및 예방할 수 있는 기술이 더욱 요구되고 있다.
일반적인 노로바이러스 검출방법으로 전자현미경, EIA, ELISA 방법이 사용되어 왔으며, 가장 일반적인 검출방법으로는 RT-PCR, NASBA, 서던블롯법(Southern blot) 등이 광범위하게 이용되고 있다.
전자현미경을 사용하여 확인할 경우 약 106 particles/mL, EIA와 ELISA의 경우 약 105-106 particles/mL까지 검출이 가능하다. 이에 반해 RT-PCR을 사용하여 검출할 경우 약 20-100 molecules/reaction의 LOD(limit of detection) 효율을 갖는데, 이들은 다양하고 복잡한 시료 전처리기술이 요구되며, 검출까지 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있고, 고가의 특수장비 사용으로 센서 장치를 소형화하기 어렵고 현장에서 실시간으로 이용하기 어렵다.
또한, 식품 내에 오염된 노로바이러스 검출 시, 낮은 농도로 존재하는 노로바이러스를 검출하는 데에 한계가 있었다.
또한, 노로바이러스의 신속 진단 키트 (rapid kit)로 항원-항체 반응을 이용한 면역검사방식이 있는데, 골드를 신호발현물질로 사용하여 육안 검사를 수행하는 방식이다.
이와 같은 골드기반의 신속 진단 키트는 민감도에 한계가 있어서, 도 2 에 도시된 바와 같이, 골드기반의 신속 진단 키트를 이용하여 노로바이러스를 검출하면, GI에 대해서 검출라인이 G1 유전자군 항원 농도가 1000pg/mL 정도가 되도록 검출이 되지 않았으며, GII에 대해서는 검출라인이 GII 유전자군 항원 농도가 1000pg/mL가 된 경우에 신호가 발현되는 등 인체감염을 주로 일으키는 유전자군 GI과 GII에 대해서 조차 낮은 농도로 존재하는 경우에는 검출하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 식품이나 수질에 존재할 수 있는 노로바이러스 GI에 대해서 0.05 ng/mL 농도로, GII에 대해서는 0.01 ng/mL 농도로 존재하더라도 고민감도를 가지고 현장에서 빠르게 검출할 수 있는 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 2종 이상의 노로바이러스 유전자군을 동시에 독립적으로 검출 측정하는 하나의 노로바이러스 측방 유동 분석장치는, 제 1 노로바이러스 유전자군을 검출하기 위한 제 1 노로바이러스 유전자군 분석모듈; 및 제 2 노로바이러스 유전자군을 검출하기 위한 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈을 포함하며, 상기 제 1 노로바이러스 유전자군 분석모듈과 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈은 각각 서로 다른 다공성 막 상에 약 1μs 보다 긴 형광 방출 수명을 갖는 형광표지가 결합된 제 1 및 제 2 고체상 검출라인에 대하여 광을 조사하고 소정 시간 이후 형광신호를 측정하여 적어도 2종 이상의 노로바이러스 유전자군을 동시에 독립적으로 검출 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치 및 그 제조방법에 의하면, 식품이나 수질에 존재할 수 있는 소량의 노로바이러스에 대해서도 고민감도를 가지고 현장에서 빠르게 검출할 수 있다.
도 1은 노로바이러스의 다양한 유전자군을 나타내는 분류표이다.
도 2는 종래 골드기반의 신속진단 키트를 이용한 노로바이러스 유전자군 GI, GII 항원 농도에 따른 검출여부 사진이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치의 개략적인 개념도, 그 분석 원리를 나타내는 도면, 및 본 발명의 변형 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치의 개략적인 개념도이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 일 실시예와 변형 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치의 차단모듈을 나타내는 도면이다.
도 5는 노로바이러스 유전자군 GI, GII 분리 단독 측정시와, 노로바이러스 유전자군 GI, GII 혼합 측정시의 민감도의 비교 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치 검사 순서를 설명하는 플로우차트이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치의 노로바이러스 유전자군 GI, GII 검출 민감도를 나타내는 그래프이다.
이제, 본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치 및 그 제조방법에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예는, 본 발명을 설명하기 위해 제공되며, 본 발명을 한정하려는 것이 아니다. 사실상, 당해 기술분야의 통상의 기술자에게는, 본 발명의 사상이나 범위로부터 벗어나지 않으면서 본 발명에 다양한 수정과 변경을 행할 수 있다는 점이 명백할 것이다.
본 명세서에 있어서, "노로바이러스"는 예를 들어 사람과 같은 동물을 감염시키는 노로바이러스의 임의의 균주, 혈청형 또는 분리균일 수 있다. 노로바이러스는 유전자형 GI, GII 및 GIV 또는 임의의 다른 유전자형(예, GIII 또는 GV)과 같은 인간 숙주에서 일반적으로 발견되는 유전자형일 수 있다.
또한, "테스트 시료(test sample)"는 노로바이러스를 함유할 것으로 의심되는 물질을 지칭한다. 테스트 시료는 공급원에서 수득된 그대로 또는 시료의 특성을 여과, 침전, 희석, 증류, 농축, 간섭 성분의 불활성화 및 시약의 첨가 등을 통해 개질하는 전처리 후에 사용할 수 있다.
도 3a 내지 도 4b를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치에 대해서 설명한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치의 개략적인 개념도, 그 분석 원리를 나타내는 도면, 및 본 발명의 변형 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치의 개략적인 개념도이고, 도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 일 실시예와 변형 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치의 차단모듈을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치(1)는 테스트 시료에 존재하는 노로바이러스의 존재를 검출하기 위한 다공성 막 기반 디바이스로 여기된 형광표지에 의해 생성된 신호를 시분해 형광을 사용하여 노로바이러스를 검출한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치(1)는 펄스 발광 다이오드(LED) 및 이미징 카메라를 포함하는 형광 검사기(50)에 의해서 광을 조사하여 형광표지를 자극하고 형광을 검출한다.
도 3a 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치(1)는 제 1 노로바이러스 유전자군(GI)을 검출하기 위한 제 1 노로바이러스 유전자군 분석모듈(10)과, 제 2 노로바이러스 유전자군(GII)을 검출하기 위한 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈(100)을 각각 구비하며, 상기 제 1 노로바이러스 유전자군 분석모듈(10)과 상기 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈(100) 사이를 분리하기 위한 이격공간(40)을 갖는 차단모듈(200)을 포함할 수 있다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 차단모듈(200)은 상기 이격공간(40)을 두고, 상기 제 1 및 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈(10, 100)을 수용하기 위한 상부 및 하우 케이스(201, 203)를 포함할 수 있으며, 상기 이격공간(40)에 상기 제 1 및 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈(10, 100)을 차단 분리하기 위한 차단월(41)을 더 가질 수 있으며, 상기 다공성 막(18, 118)의 검출영역(20, 120)에 대응해서 부분적으로 돌출된 돌출부(43)를 더 포함할 수도 있다.
상기 상부 케이스(201)에는 상기 다공성 막(18, 118)의 검출영역(20, 120)을 노출시키기 위한 개구(205)로부터 상기 검출영역(20, 120)을 향해 돌출되되, 상기 개구(205) 주위에 형성되는 플랜지 만곡부(243)가 더 형성되어 상기 다공성 막(18, 118) 상의 테스트 시료의 모세관 이동을 돕고, 상기 제 1 또는 제 2 노로바이러스 유전자군 검출을 위한 시약 또는 노로바이러스 샘플의 오염을 방지할 수 있다.
상기 차단월(41)에 대응하여 차단공간(241)이 상기 검출영역(20, 120)을 분리 이격하기 위하여 더 구비될 수 있다.
상기 차단모듈(200)은 상기 차단공간(241)을 중간에 두고 각각 적어도 2종 이상의 수용공간(201a, 201b)을 나란히 구비하여, 상기 적어도 2종 이상의 수용공간(201a, 201b) 내에 상기 제 1 및 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈(10, 100)을 수용할 수 있으며, 제 3 노로바이러스 유전자군 분석모듈로 교체할 수도 있다.
상기 차단모듈(200)에 추가의 수용공간이 더 형성되는 경우에 제 3 내지 제 4의 노로바이러스 유전자군 분석모듈이 수용되어 GIV 노로바이러스에 대해서도 동시에 분석을 진행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치(1)에 있어서, 이와 같이 상기 제 1 노로바이러스 유전자군 분석모듈(10)과 상기 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈(100)을 분리하여 구비하는 이유에 대해서 도 5 및 실험예 1을 참조하여 설명한다.
[실험예 1]
상기 제 1 노로바이러스 유전자군 분석모듈(10)과 상기 제 2 노로바이러스 유전자군 분석 모듈(100)에 대하여 각각 약 1μs보다 긴 형광 방출 수명을 갖는 형광표지를 결합시켜 서로 다른 제 1 및 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈(10, 100)에 대하여 빛을 조사하여 적어도 2종 이상의 노로바이러스 유전자군을 분리하여 단독 측정한 경우와, 노로바이러스 유전자군 GI, GII를 하나의 분석 모듈에 혼합 측정한 경우에 대하여 항원 농도별 형광 신호 검출세기를 실험하였다.
도 5는 노로바이러스 유전자군 GI, GII 분리 단독 측정시와, 노로바이러스 유전자군 GI, GII 혼합 측정시의 민감도의 비교 그래프이다.
도 5에 도시된 바와 같이, GI 항원에 대하여 GI 항체를 단독으로 사용한 경우와 GI 항체와 GII 항체를 혼합한 경우의 GI 노로바이러스 항원 농도에 따른 형광검출세기를 살펴보면, GI항체와 GII 항체를 혼합된 경우에는 GI 항원이 저농도 구간 0-100pg/mL 에서 측정된 형광 신호 세기 기울기가 평평한 정도이지만, GI 항체만 분리하여 독립적으로 사용한 경우에는 GI 항원 저농도인 0-100pg/mL 대해서도 형광 신호세기의 기울기가 가파름을 알 수 있고, 이러한 현상은 저농도 신호 구분력이 증가했다는 것을 의미한다.
마찬가지로, GII 항원에 대하여 GII 항체를 단독으로 사용한 경우와 GII 항체와 GI 항체를 혼합한 경우의 GII 노로바이러스 항원 농도에 따른 측정된 형광 신호 세기를 살펴보면 GI항체와 GII 항체를 혼합된 경우보다 GII 항체만 분리하여 독립적으로 사용한 경우에 GII 항원 저농도 0-100pg/mL 구간의 형광 신호 세기 기울기가 증가하는 것을 알 수 있었다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치(1)를 이용하여, 상기 제 1 노로바이러스 유전자군 분석모듈(10)과 상기 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈(100)을 이용하여 GI 항원에 대하여 GI 항체를 단독으로 사용하여 검출하고, GII 항원에 대하여 GII 항체를 단독으로 사용하여 GI과 GII를 각각 나누어 검출하는 것이 저농도에 대해서 고민감도를 가지고 GI과 GII를 측정할 수 있음을 알 수 있다.
이제 다시 도 3a 내지 도 4b를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치(1)의 제 1 노로바이러스 유전자군 분석모듈(10)과 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈(100)의 세부 구성에 대해서 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치(1)에 있어서, 상기 제 1 노로바이러스 유전자군 분석모듈(10)과 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈(100) 각각은 독립적으로 노로바이러스를 함유한 테스트 시료가 도포되는 샘플 패드(14, 114/그림3a에 없음)와, 상기 샘플 패드(14, 114) 하류에 설치되어 상기 샘플 패드(14, 114)로부터 이동되는 테스트 시료 중의 GI~GIV 노로바이러스와 혼합되어 검출영역(20, 120)의 검출라인(21, 121)에서 검출이 가능한 노로바이러스 복합체를 형성하는 프로브가 포함된 흡착패드(16, 116)와, 상기 흡착패드(16, 116)에 대해 유체 연통하여 상기 노로바이러스 복합체를 검출영역(20, 120)으로 이동시키기 위한 다공성 막(18, 118)을 포함한다.
상기 샘플 패드 (14, 114) 는 도 3a 및 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 노로 바이러스 유전자군 분석 모듈(10, 100) 각각에 독립적으로 포함될 수 있고, 도 3c 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 샘플 패드(14, 114) 하나를 공유하여 상기 샘플패드(14, 114) 하나로부터 상기 흡착패드(16, 116)에 연결되어, 상기 테스트 시료를 동시에 동일하게 상기 하나의 샘플패드(14, 114)에 투입한 후 상기 하나의 샘플패드(14, 114)로부터 분기시켜 각각의 다공성 막(18, 118)에 흐르게 할 수 있다.
이와 같이 상기 샘플 패드(14, 114) 하나를 공유하여 상기 샘플패드(14, 114) 하나로부터 상기 흡착패드(16, 116) 각각에 연결함으로써 분석하고자 하는 테스트시료의 동일성과 동시성을 확보할 수도 있다.
여기서 "프로브"란 노로바이러스와 특이적으로 결합하는 항체들, 상기 항체에 표지되어 결합자리를 형성하는 결합물질, 상기 항체에 표지되어 형광 신호를 발생시키는 형광 물질, 노로 바이러스에 비특이적인 항체를 포함할 수 있다.
상기 흡착패드(16, 116)는 적어도 2종 이상의 프로브가 독립적으로 순차적으로 제공되는 제 1 및 제 2 흡착패드(15, 115, 16, 116)로 나뉘어질 수 있는데, 상기 노로바이러스 복합체를 형성하는 결합물질이 표지된 항체(포획 항체)를 제공하는 제 1 흡착패드(15, 115)와, 상기 복합체를 형성하는 형광표지된 항체(검출 항체), 노로바이러스 비특이적인 형광물질 표지된 항체를 제공하는 제 2 흡착패드(16, 116)를 포함할 수 있다.
상기 검출영역(20, 120)에는 상기 노로바이러스 복합체와 화학적 및 물리적 결합을 형성할 수 있는 고정화된 포획 시약이 도포된 검출라인(21, 121)과 노로바이러스에 비특이적인 항체와 결합을 형성할 수 있는 고정화된 포획 시약이 도포된 교정라인(23, 123)이 형성될 수 있다.
상기 고정화된 포획 시약에는 상기 결합물질에 특이적 결합할 수 있는 항체를 함유할 수 있다.
또한, 상기 흡착 패드(16, 116)는 결합물질 없이 형광표지된 항체 (검출 항체)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 검출라인 (21, 121)에는 노로 바이러스 포획 항체를 포획 시약으로 고정화시켜, 노로 바이러스-검출 항체 복합체와 반응하게 한다.
상기 샘플 패드(14, 114)는 상기 다공성 막(18, 118)과 직접 접촉하지 않고 상기 흡착 패드(16, 116)에 의해서 연결되어 상기 샘플패드(14, 114)를 통해 투입된 테스트 샘플이 상기 흡착 패드(16, 116)를 지나서 상기 다공성 막(18, 118)과 유체 연통하도록 구성될 수 있다.
상기 샘플 패드(14, 114)에는 하나 이상의 분석 전처리 시약을 포함할 수도 있으며, 상기 샘플 패드(14, 114)와 흡착 패드(16, 116)는 테스트 시료가 통과할 수 있는 다공성 유리섬유 재질로 형성될 수 있다.
상기 검출라인(21, 121)과 상기 교정라인(23, 123)을 점점 더 많은 유체가 통과함에 따라 형광 신호 크기가 변화된다. 상기 교정라인(23, 123)은 형광물질로 표지된 노로바이러스와 반응하지 않는 비특이 항체와 반응하며, 노로바이러스 존재 여부와 상관없이 형광 신호가 발현되어 해당 테스트가 유효함을 입증한다.
상기 검출라인(21, 121)은 결합 물질에 특이적인 포획 시약 혹은 노로 바이러스 특이 항체를 함유하여 노로바이러스 복합체만을 포획한다. 테스트 시료는 교정라인(23, 123)을 통과한 후, 최종 목적지로서 흡수패드(24, 124)에 도달한다. 상기 흡수 패드(24, 124)는 모세관 작용 및 유체 흐름을 촉진시키는데 도움을 주며 폐기물 수집기로서 작용한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치(10)에 있어서, 상기 검출라인(21, 121)에는 포획 시약으로 스트렙트아비딘을 사용하였으며, 상기 프로브의 특이적 결합물질인 비오틴에 대해서 특이 결합할 수 있어서 바람직하다.
상기 시분해 형광 검사기(50)는 상기 검출라인(21, 121) 및 상기 교정라인(23, 123)에 대해 동시에 펄스광을 방출하도록 구성되어 상기 검출라인(21, 121) 및 상기 교정라인(23, 123)에서 형광물질로부터 방출된 형광신호를 동시에 수신할 수 있다.
상기 시분해 형광 검사기(50)는 펄스화 여기원 및 광검출기를 이용할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 형광물질은 1 마이크로초 이상의 긴 방출 수명을 지니는 것으로, 산란광 및 자체형광과 같은 많은 원인으로부터의 배경 방해가 실질적으로 제거될 있도록 비교적 긴 방출 수명과 비교적 큰 스토크스 이동을 모두 갖는 사마륨 (Sm(III)), 디스프로슘 (Dy(III)), 유로피움 (Eu(III)), 및 테르븀 (Tb(III))의 란탄족 킬레이트을 이용할 수 있다.
따라서, 상기 시분해 형광 검사기(50)는 간단하고 비싸지 않은 디자인을 지닐 수 있다. 예를 들어, 펄스 발광 다이오드 (LED) 및 이미징 카메라를 이용하여 형광물질를 정확하게 여기시키고 모노크로매터 또는 좁은 방출띠폭 광학 필터와 같은 고가의 부품을 사용하지 않고도 검출라인(21, 121) 및 교정라인(23, 123)의 형광을 검출할 수 있다.
이제 도 6 및 도 7 및 실험예 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치를 이용한 노로바이러스 측정방법 및 그 효과에 대해서 설명한다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치 검사방법을 설명하는 플로우 차트이고 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치의 노로바이러스 유전자군 GI, GII 식별 민감도를 나타내는 그래프이다.
<실험예 2>
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치를 이용한 노로바이러스 측정방법에 있어서, 먼저 샘플 시료를 준비할 수 있다(S10).
샘플 시료는 50 mM HEPES 완충액에 노로바이러스 유전자군 GI, GII 항원 농도를 달리하면서 제작 하였다.
이어서 준비된 샘플 시료들을 제 1 측방 유동 분석모듈(10)과 제 2 측면유동분석모듈(100)의 샘플패드(10, 110)에 80μL 주입한다(S20)
상기 샘플패드(10, 110) 하나를 공유하여 샘플 시료가 한번에 제공될 수도 있으며, 상기 샘플패드(10, 110) 각각에 샘플 시료가 독립적으로 제공될 수도 있다.
여기서, 상기 제 1 측방 유동 분석모듈(10)과 제 2 측방 유동 분석모듈(100)은 각각 흡착패드(16, 116)에 동일한 형광물질과 결합물질을 가지며, 제 1 노로바이러스 유전자군과 제 2 노로바이러스 유전자군에 대한 각각의 포획-검출 항체쌍을 적용 분리 도포하고 있다.
이어서 상기 흡착패드(16, 116)를 지나면서 형성된 형광표지된 노로바이러스 유전자군 GI 복합체와, 형광표지된 노로바이러스 유전자군 GII 복합체가 각각의 다공성막으로 모세관 이동한다(S30)
이 때, 상기 제 1 측방 유동 분석모듈(10)과 제 2 측방 유동 분석모듈(100) 각각의 검출라인(21, 121)과 교정라인(23, 123)에 시분해 형광 검사기(50)를 이용하여 광조사하여 형광표지된 제 1 노로바이러스 유전자군 복합체와, 형광표지된 제 2 노로바이러스 유전자군 복합체를 여기시켜 제 1 노로바이러스 유전자군과 제 2 노로바이러스 유전자군 각각에 대한 형광 신호를 발생시킬 수 있다(S40)
상기 검출라인(21, 121)과 교정라인(23, 123)의 제 1 노로바이러스 유전자군과 제 2 노로바이러스 유전자군에 대한 각각 형광 신호를 비교하여 샘플 시료내 존재하는 제 1 및 제 2 노로바이러스 유전자군을 각각 검출할 수 있다(S50).
본 발명의 일 실시예에 따른 노로바이러스 유동 면역 분석 디바이스를 이용한 노로바이러스 측정방법은 측방 유동 분석법 및 시분해 형광 기술을 사용하여 시료에서 노로바이러스 입자를 검출하는 것이다.
따라서, i) 검출영역(20, 120)에 근접하여 시분해 형광 검사기(50)를 배치하는 단계로서, 상기 형광 검사기는 펄스 여기원 및 시간 게이팅된 검출기를 포함하는, 단계; ii) 펄스 여기원으로 검출영역(20, 120)에서 형광표지를 여기시켜 상기 노로바이러스 GI, GII 의 형광표지가 형광 신호를 방출하게 하는 단계; 및 iii) 시간 게이팅된 검출기로 형광 신호의 세기를 검출, 분석하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 노로바이러스 측정방법에 따르면, 노로바이러스 유전자군 GI 항원 농도가 0 과 50pg/ml 의 형광 세기 차이가 크기 때문에 GI 항원 50 pg/ml를 용이하게 검출할 수 있다.
또한, 노로바이러스 유전자군 GII 항원 농도 0 과 10pg/ml에서 형광 세기 차이가 크기 유전자군 GII를 용이하게 검출 할 수 있다.
10, 100 : 제 1 및 제 2 노로바이러스 유전자군 분석 모듈
15, 115 : 제 1 흡착패드 16, 116 : 제 2 흡착패드
18, 118 : 다공성 막 40 : 이격공간
20, 120 : 검출영역 21, 121 : 검출라인
23, 123 : 교정라인 50 : 형광 검사기

Claims (9)

  1. 적어도 2종 이상의 노로바이러스 유전자군을 동시에 독립적으로 검출 측정하는 하나의 노로바이러스 측방 유동 분석장치에 있어서,
    하나의 노로바이러스 측방 유동 분석장치는
    제 1 노로바이러스 유전자군을 검출하기 위한 제 1 노로바이러스 유전자군 분석모듈; 및
    제 2 노로바이러스 유전자군을 검출하기 위한 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈를 포함하며,
    상기 제 1 노로바이러스 유전자군 분석모듈과 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈은 각각 서로 다른 다공성 막 상에 약 1μs 보다 긴 형광 방출 수명을 갖는 형광표지가 결합된 제 1 및 제 2 고체상 검출라인에 대하여 여기광을 조사 후 시간 지연을 두고 적어도 2종 이상의 노로바이러스 유전자군을 동시에 독립적으로 검출 측정하는 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 노로바이러스 유전자군 분석모듈과 상기 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈 사이를 이격 차단하기 위한 이격공간을 가지며, 상기 제 1 노로바이러스 유전자군 분석모듈과 상기 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈을 수용하는 차단모듈을 더 포함하는 노로바이러스 측방 유동 분석장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 노로바이러스 유전자군 분석모듈과 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈은 샘플시료가 투입되는 샘플패드와, 상기 샘플패드에 투입된 샘플 시료에 존재하는 제 1 및 제 2 노로바이러스 유전자군에 결합되는 프로브를 갖는 흡착패드와, 상기 흡착패드와 유체연통하여 상기 제 1 및 제 2 노로바이러스 유전자군과 상기 프로브의 결합에 의한 제 1 및 제 2 노로바이러스 유전자군 복합체를 각각 고정하는 검출라인과 교정라인을 갖는 다공성막을 포함하며,
    상기 흡착패드는 상기 제 1 및 제 2 노로바이러스 복합체를 형성하는 결합물질이 표지된 포획항체를 제공하는 제 1 흡착패드와, 상기 제 1 및 제 2 노로바이러스 복합체를 형성하는 형광표지된 검출항체, 상기 제 1 및 제 2 노로바이러스 유전자군에 비특이적인 형광물질 표지된 항체를 제공하는 제 2 흡착패드를 포함하는 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 유동 분석장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 노로바이러스 유전자군 분석모듈과 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈은 상기 샘플패드를 각각 독립적으로 구비하거나 또는 상기 샘플패드를 하나를 공유하여, 상기 샘플패드상의 테스트시료로부터 상기 제 1 노로바이러스 유전자군 분석모듈과 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈 각각의 상기 흡착패드와 상기 다공성막으로 이동시키는 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 유동 분석장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 결합물질은 비오틴으로 상기 제 1 및 제 2 노로바이러스 유전자군 포획 항체에 표지되어 상기 검출라인에 도포된 스트렙타아비딘과 특이 결합하며, 상기 형광물질은 유로피움인 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 노로바이러스 유전자군 분석모듈은 제 3 노로바이러스 유전자군 분석모듈과 교체가능하며,
    상기 제 1 노로바이러스 유전자군은 GI 유전자군이며, 상기 제 2 노로바이러스 유전자군은 GII 유전자군이며, 제 3 노로바이러스 유전자군은 GIV 유전자군인 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 시분해 형광분석을 이용한 노로바이러스 측방 유동 분석장치를 이용한 노로바이러스 검출 측정방법에 있어서,
    GI, GII 유전자군을 포함하는 샘플 시료를 준비하는 단계와, 상기 준비된 샘플 시료를 측방 유동 분석장치의 샘플패드에 주입하는 단계와,
    상기 샘플패드에 인접한 흡착패드로 이동시키면서 형광물질이 표지된 제 1 노로바이러스 유전자군 복합체와, 형광물질이 표지된 제 2 노로바이러스 유전자군 복합체를 형성하여 상기 흡착패드에 유체연동하는 다공성막으로 모세관 이동시키는 단계와,
    상기 제 1 측방 유동 분석모듈과 제 2 측방 유동 분석모듈 모두의 검출라인과 교정라인에 시분해 형광 검사기를 이용하여 광조사하는 단계와,
    상기 검출라인과 교정라인의 제 1 노로바이러스 유전자군과 제 2 노로바이러스 유전자군에 대한 각각의 형광 신호를 비교하여 샘플시료의 제 1 및 제 2 유전자군 노로바이러스 각각을 독립적으로 검출하는 단계를 포함하는 노로바이러스 측정방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 항체는 형광표지와 결합물질에 각각 결합하며, 상기 형광표지는 유로피움이며, 상기 결합물질은 바이오틴을 사용하며, 상기 검출라인에는 상기 결합물질과 특이결합하는 스트렙타아비딘이 고정된 노로바이러스 측방 유동 면역 분석방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    GI 유전자군 노로바이러스의 항원 농도가 0 내지 100pg/ml인 경우와, GII 유전자군 노로바이러스의 항원 농도가 0 내지 10pg/ml인 경우에 대해서 GI 유전자군 노로바이러스와 GII 유전자군 노로바이러스의 검출이 가능한 노로바이러스 측방 유동 면역 분석방법.
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