WO2014181896A1 - 막 기반 다중튜브를 포함하는 생체 물질 분석 장치 - Google Patents

막 기반 다중튜브를 포함하는 생체 물질 분석 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2014181896A1
WO2014181896A1 PCT/KR2013/003920 KR2013003920W WO2014181896A1 WO 2014181896 A1 WO2014181896 A1 WO 2014181896A1 KR 2013003920 W KR2013003920 W KR 2013003920W WO 2014181896 A1 WO2014181896 A1 WO 2014181896A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tube
analysis
substance
solution
target
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/003920
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
서성민
Original Assignee
(주)실리콘화일
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)실리콘화일 filed Critical (주)실리콘화일
Priority to PCT/KR2013/003920 priority Critical patent/WO2014181896A1/ko
Publication of WO2014181896A1 publication Critical patent/WO2014181896A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5025—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures for parallel transport of multiple samples
    • B01L3/50255—Multi-well filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/028—Modular arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B01L3/5085—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates
    • B01L3/50855—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates using modular assemblies of strips or of individual wells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor

Definitions

  • the present invention relates to a biomaterial analysis apparatus including a membrane-based multitube and a method for detecting and / or analyzing a biomaterial using the same.
  • the present inventors have diligently tried to develop a material analysis device that can simplify the washing process and the solution exchange process.
  • a biomaterial analysis device including a membrane-based double tube the inventors have high sensitivity and specificity. While it was confirmed that the material analysis can be easily performed without the need for separate sample preparation and several washing processes, the present invention has been completed.
  • An object of the present invention is to provide a material analysis device and an analysis system using the same, capable of analyzing a single to a large amount and a plurality of target substances at once by a simple method without the hassle of going through a separate sample pretreatment process and several washing processes. To provide.
  • a second tube including a outlet formed with a single hole or multiple holes so as to pass through the porous layer;
  • the receiving portion of the first tube provides a biological material analysis device, characterized in that can be detachably connected to the outlet of the second tube.
  • the additional tube installed to achieve the specific purpose may be a simple membrane for removing red blood cells or white blood cells from the analysis solution such as blood or plasma by the porous membrane according to (iii ′ ′ ’).
  • It provides a method of detecting or analyzing the target material comprising a.
  • FIG. 1 shows a biomaterial analysis apparatus having a multi-membrane-based multitube according to the present invention, wherein a has a structure in which diameters of the outlet portions 103, 203, and 303 are smaller than diameters of the receiving portions 104, 204, and 304. It shows a tube device having a, b represents a tube device having the same diameter as the outlet portion 103, 203, 303.
  • a target sample of a known concentration (base concentration) is reacted with a binding probe of a certain concentration, and a sample containing a concentration of the target substance is incubated with the binding probe, followed by color development in a second tube.
  • concentration of the target substance in the unknown concentration sample can be measured. In this method, the concentration of the target substance in the sample can be known more accurately.
  • a rack in which a strap structure in which the plurality of first tubes are connected in a row is mounted is shown in FIG. 3.
  • the rack may accommodate the analysis device according to the present invention, and preferably have a space for accommodating the effluent.
  • the rack is preferably in the form that can be applied to the centrifuge itself, but is not limited thereto.
  • the analysis is quick and convenient, allowing blood samples to be taken in a one-step process for allergy testing of various panels within a total of 45 minutes.

Abstract

본 발명은 (a) (i) 분석용액을 주입하는 주입부, (ii) 주입된 분석용액이 일정시간동안 머무를 수 있는 수용부, (iii) 바닥면에 형성되어 표적물질과 결합하거나 표적물질이 결합된 결합용 프로브와 결합하는 검출용 프로브가 고정되어 있는 다공막 및 (iv) 분석용액이 상기 다공막을 통과하여 빠저나갈 수 있도록 단일 구멍 혹은 다중구멍형성되어 있는 유출부을 포함하는 제1튜브; 및 (i) 분석용액을 주입하는 주입부, (ii) 표적물질과 결합할 수 있는 결합용 프로브가 담지되고, 주입된 분석용액이 일정시간동안 머무를 수 있는 수용부, (iii) 바닥면에 형성되어 분석용액이 통과하는 다공층 (iv) 분석용액이 상기 다공층을 통과하여 빠저나갈 수 있도록 단일 구멍 혹은 다중구멍이 형성되어 있는 유출부로 이루어진 제2튜브; 를 포함하고, 상기 제1튜브의 수용부는 제2튜브의 유출부와 착탈가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 막기반 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 막 기반 이중튜브를 포함하는 생체 물질 분석 장치를 이용할 경우, 다중튜브의 다양한 조합으로 시료 전처리와 이후 반응 공정들을 미리 셋팅하여 간편하게 원스텝 공정 (one-step process)으로 물질을 분석할 수 있고, 다양한 표적물질 분석이 한 번의 시험으로 가능하도록 다중튜브를 다양하게 조합하여 확장성 있는 분석을 구현할 수 있으며, 종래 수회의 세척과정과 용액교환과정을 거쳐야하는 물질 분석 방법을 간편화할 수 있으며, 민감도 및 특이성이 제고될 수 있다는 장점을 있다.

Description

막 기반 다중튜브를 포함하는 생체 물질 분석 장치
본 발명은 막 기반 다중튜브를 포함하는 생체 물질 분석 장치 및 이를 이용한 생체물질의 검출 및/또는 분석 방법에 관한 것으로,
본 발명에 따른 막 기반 다중튜브를 포함하는 생체물질 분석장치는:
(a) (i) 분석용액이 주입되는 주입부, (ii) 주입된 분석용액이 일정시간동안 머무를 수 있는 수용부, (iii) 표적물질과 결합용 프로브가 결합된 복합체가 결합하는 검출용 프로브가 고정되어 있는 다공막 및 (iv) 분석용액이 상기 다공막을 통과하여 빠져나갈 수 있도록 단일 구멍 혹은 다중구멍이 형성되어 있는 유출부;를 포함하는 제1튜브; 및
(b) (i’) 분석용액을 주입하는 주입부, (ii’) 표적물질과 결합할 수 있는 결합용 프로브가 담지되고, 주입된 분석용액이 일정시간동안 머무를 수 있는 수용부, (iii’) 바닥면에 형성되어 있으며, 표적물질과 결합할 수 있는 결합용 프로브가 담지되어 있으며, 분석용액 및 표적물질과 결합용 프로브가 결합된 복합체가 통과할 수 있는 다공층 (iv’) 분석용액이 상기 다공층을 통과하여 빠져나갈 수 있도록 단일 구멍 혹은 다중구멍이 형성되어 있는 유출부;를 포함하는 제2튜브;
를 포함하고, 상기 제1튜브의 수용부는 제2튜브의 유출부와 착탈가능하게 연결될 수 있는 것을 특징으로 한다.
특히 본 발명에 따른 분석 장치는 상기 제1튜브 및 제2튜브의 사이, 또는 제2튜브의 상부에 특정 목적을 달성할 수 있도록 (i’’) 분석용액이 주입되는 주입부, (ii’’) 주입된 분석용액이 일정시간동안 머무를 수 있는 수용부, (iii’’) 바닥면에 형성된 다공막 또는 다공층 및 (iv’’) 분석용액이 상기 다공막을 통과하여 빠져나갈 수 있도록 단일 구멍 혹은 다중구멍이 형성되어 있는 유출부;를 포함하는 다수의 튜브가 연결될 수 있는 형태를 가진다.
본 발명에 따른 막 기반 다중튜브를 포함하는 생체 물질 분석 장치를 이용할 경우, 혈구와 혈청을 분리하는 것과 같은 시료 전처리 과정 및 종래 수회의 세척과정과 용액교환과정을 거쳐야하는 물질 분석 방법을 간편화할 수 있으며, 민감도 및 특이성이 제고될 수 있다는 장점을 가진다.
항체를 효소로 표지하고 항체가 결합하는 물질을 검출하는 방법은 효소면역법, EIA라고도 불린다. 방사성동위원소로 표시한 항체를 사용하는 방사성 면역분석법(radioimmunoassy; RIA)과 비교해볼 때 방사선의 피폭이나 폐기물처리의 수고가 필요하지 않다는 장점이 있다. 연구용 시약 뿐만 아니라 의료용의 진단시약에도 사용되는 등 다양하게 보급이 되고 있고 최근 개발된 자동분석장치가 EIA 보급의 에 핵심이 되고 있다. EIA의 원리는 측정대상의 항원과 반응한 항체(특이항체)를 퍼옥시다아제(peroxidase)나 갈락토시다아제(galactosidase) 등의 효소를 항체에 화학적으로 결합시킨 항체(표지항체)로 검출하는 것이나 표지항체는 특이항체를 항원으로 이종의 동물에 면역시켜 제조된다.
EIA에는 다음의 3종류의 측정법이 있는데 간접법은 검출하는 항원을 평판(plate) 등에 고정특이항원을 가하고 세척 후 표지항원을 가한다. 이어서 결합한 표지항원의 효소를 발색제 등과 반응시켜 정량한다. 이 항체 샌드위치법은 특이항체를 평판 등에 고정, 시료를 가하여 항원과 특이항체가 결합하고, 세척 후 다시 특이항체를 가하여 항원을 두 특이항체들 사이에 끼운다. 이후에 표지항체를 가하여 효소반응을 일으켜 정량하는데 항원이 다가(multivalent)이고 불순물이 혼재할 때에는 유효하며 거의 모든 진단시약이 이 방법을 사용한다. 경쟁 결합법은 혈청중의 특이적인 항체와 결합하는 항원을 우선 평판에 고정시키고 그 후 시료를 가하여 항원과 특이항체를 결합시킨다.
이어서 효소로 표시한 항원특이적인 항체를 가하여 미반응의 항원과 결합시키고, 이 때 효소활성과 시료 중에 항체량은 역비례한다. 의료분야 뿐만 아니라 농업분야에서도 식물호르몬의 정량, 식물바이러스(virus)의 정량, 해충의 바이러스 보유율 등의 검사에 EIA가 사용되고 있다. 항원 또는 항체를 미세의 유리구슬이나 플라스틱판의 작은 홈(micro titter plate)에 고정화시킨 후 시료와 접촉시켜 측정하는 경우를 효소결합면역흡착검정법(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)라고 한다.
EIA는 일반적으로 기계화가 용이하고 항체값을 정량할 수 있다는 이점이 있으나 세균 같은 입자상의 항원에 대한 항체, 면역 초기에 반응이 높아지는 항체, ABO식 혈액형의 자연 항체 등에 속하는 면역글로불린(immumoglobulin M; IgM) 항체는 측정하기 어렵고, 수회의 세척과정과 용액교환 과정 등을 거쳐야 하여 조작이 복잡한 단점이 있었다.
이에, 본 발명자들은 세척과정과 용액교환 과정 등을 간소화할 수 있는 물질분석장치를 개발하고자 예의 노력한 결과, 막 기반 이중튜브를 포함하는 생체 물질분석 장치를 사용하는 경우, 높은 민감도 및 특이도를 가지면서 별도의 시료 전처리 과정과 수회의 세척과정 번거로움 없이, 용이하게 물질 분석을 수행할 수 있는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
발명의 요약
본 발명의 목적은, 별도의 시료 전처리 과정 및 수회의 세척과정을 거치는 번거로움 없이, 간단한 방법으로 단일에서부터 다량, 다종의 표적물질의 분석이 한 번에 가능한, 물질분석 장치 및 이를 이용한 분석 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 물질분석 시스템을 이용한 물질 분석 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
(a) (i) 분석용액이 주입되는 주입부, (ii) 주입된 분석용액이 일정시간동안 머무를 수 있는 수용부, (iii) 표적물질과 결합용 프로브가 결합된 복합체와 결합하는 검출용 프로브가 고정되어 있는 다공막 및 (iv) 분석용액이 상기 다공막을 통과하여 빠져나갈 수 있도록 단일 구멍 혹은 다중구멍이 형성되어 있는 유출부;를 포함하는 제1튜브; 및
(b) (i’) 분석용액을 주입하는 주입부, (ii’) 표적물질과 결합할 수 있는 결합용 프로브가 담지되고, 주입된 분석용액이 일정시간동안 머무를 수 있는 수용부, (iii’) 바닥면에 형성되어 있으며, 표적물질과 결합할 수 있는 결합용 프로브가 담지되어 있으며, 분석용액 및 표적물질과 결합용 프로브가 결합된 복합체가 통과할 수 있는 다공층 (iv’) 분석용액이 상기 다공층을 통과하여 빠져나갈 수 있도록 단일 구멍 혹은 다중구멍이 형성되어 있는 유출부;를 포함하는 제2튜브;
를 포함하고, 상기 제1튜브의 수용부는 제2튜브의 유출부와 착탈가능하게 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 생체물질 분석장치를 제공한다.
제2튜브의 결합용 프로브는 검출을 위하여 형광물질, 발색물질 또는 화학발광물질로 표지되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1튜브 및 제2튜브에서의 수용부는 목적하는 분석 물질이 프로브와 충분히 반응하여 결합할 수 있는 시간 동안 다공층 또는 다공막을 통해 분석 용액이 유출되지 않도록 유지하는 기능을 수행하며, 수용부에 분석용액이 머무르는 시간은 다공층 또는 다공막의 기공크기(pore size) 등을 조절하여 수행될 수 있음은 통상의 기술자에게는 자명한 것이다.
또한, 상기 제2튜브의 (iii’)에서의 다공층은 표적물질과 결합된 결합용 프로브가 중력, 원심력 또는 진공흡입력을 통해 유출부로 이동할 수 있는 특성을 가진다. 구체적으로 상기 중력을 이용하여 표적물질과 결합된 결합용 프로브가 다공층을 통과하도록 하는 경우에는, 본 발명에 따른 분석장치를 일정시간 정치시켜서 분석용액을 유출부로 통과시킬 수 있으며, 원심력을 이용하는 경우에는, 본 발명에 따른 분석 장치 다중 튜브가 결착된 렉을 원심분리기에서 회전시켜 분석용액을 유출부로 통과시킬 수 있으며, 진공흡입력을 이용한 경우에는, 본 발명에 따른 장치의 제1튜브의 유출부에 진공을 걸어줄 수 있는 장치를 연결하여 진공흡입력을 가함으로써 표적물질과 결합된 결합용 프로브가 다공층을 통과하도록 할 수 있다.
특히 본 발명에 따른 분석 장치는 상기 제1튜브 및 제2튜브의 사이, 또는 제2튜브의 상부에 특정 목적을 달성할 수 있도록 (i’’’) 분석용액이 주입되는 주입부, (ii’’’) 주입된 분석용액이 일정시간동안 머무를 수 있는 수용부, (iii’’’) 바닥면에 형성된 다공막 또는 다공층 및 (iv’’’) 분석용액이 상기 다공막을 통과하여 빠져나갈 수 있도록 단일 구멍 혹은 다중구멍이 형성되어 있는 유출부;를 포함하는 다수의 튜브가 연결될 수 있는 형태를 가진다.
상기 특정 목적을 달성하도록 설치되는 추가적인 튜브는 상기 (iii’’’)에 따른 다공막이 혈액이나 혈장 등의 분석 용액에서 적혈구나 백혈구 등을 제거하기 위한 단순한 막일 수도 있으며,
제1튜브 및 제2튜브의 다공층 또는 다공막에 담지 또는 고정된 프로브가 결합하는 물질과는 상이한 또 다른 종류의 분석물질을 한 번의 실험으로 동시에 검출가능하도록, 제1튜브 및 제2튜브와 모든 구성이 동일하며, 다만 제1튜브 및 제2튜브에 따른 프로브가 결합 또는 검출할 수 있는 물질과는 상이한 또 다른 종류의 분석물질에 대한 특이성을 가지는 프로브가 각각 담지 또는 고정된 제1’튜브 및 제2’튜브가 이용될 수도 있다.
또한, 본 발명에서는
(a’) 상기 막기반 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치의 최상부 튜브의 주입부에 표적물질을 포함하는 분석용액을 적하시키고, 표적물질과 표적물질과 결합하는 물질을 결합시키는 단계;
(b’) 표적물질과 결합된 복합체 물질을 함유하는 용액을 중력, 원심력 또는 진공흡입력을 이용하여 제2튜브의 다공층을 통과시켜 제1튜브로 이동시키는 단계; 및
(c’) 표적물질과 결합된 복합체 물질과 제2튜브 바닥면의 다공막에 고정된 표적물질 또는 표적물질과 결합된 물질과 결합하는 검출프로브와 결합시킨 후, 검출 프로브에 결합된 표적물질과 결합된 복합체 물질을 검출하는 단계;
를 포함하는 표적물질의 검출 또는 분석 방법을 제공한다.
상기 생체 물질 분석 장치의 제2튜브 결합부에 다공층이 고정되고, 다공층 상부에 신호발생물질이 표지된 결합프로브가 담지되어 있고, 제1튜브의 바닥면에 다공성 막이 고정되고, 다공성 막에 검출프로브가 고정화되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서는
(a) 막기반 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치의 최상부 튜브장치의 주입부에 표적물질을 포함하는 분석용액을 적하시키고, 수용부에 충진된 (i’) 분석용액에 포함된 물질과 반응 또는 결합하는 물질 또는 (ii’) 표적물질과 반응 또는 결합하는 물질을 접촉시키켜 반응시키는 단계;
(b) 상기 반응이 끝난 용액을 중력, 원심력 또는 진공흡입력을 이용하여 튜브장치의 유출부의 바닥면에 위치한 막을 통과시켜 하부 튜브장치로 이동시키는 단계;
(c) (a) 및 (b) 단계를 다중튜브 장치를 구성하는 튜브갯수 만큼 반복하는 단계; 및
(d) 최종적으로, 최하단 튜브장치의 바닥면의 다공막에 고정된 검출용 프로브에 결합된 물질을 검출하는 단계;
를 포함하는 표적물질의 검출 또는 분석 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 특징 및 구현예는 다음의 상세한 설명 및 첨부된 특허청구범위로부터 더욱 명백해 질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 다중 막기반 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치를 나타낸 것으로, a는 유출부(103, 203, 303)의 직경이 수용부(104, 204, 304)의 직경보다 작은 구조를 가지는 튜브장치를 나타낸 것이고, b는 유출부(103, 203, 303)와 수납부가 같은 직경을 갖는 튜브장치를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 막기반 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치의 분해사시도를 나타낸 것으로, a는 유출부(103, 203, 303)의 직경이 수용부(104, 204, 304)의 직경보다 작은 구조를 가지는 튜브장치를 나타낸 것이고, b는 유출부(103, 203, 303)와 수납부가 같은 직경을 갖는 튜브장치를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치가 렉에 결착된 구조를 나타낸 것이다.
도 4은 본 발명에 따른 다중 막기반 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치가 스트랩 형식으로 연결된 제1튜브와 이와 결착되는 제2튜브 및 덮개를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 이중튜브를 가지는 막기반 물질분석 장치를 이용한 물질 분석방법을 나타낸 것이다.
발명의 상세한 설명 및 구체적인 구현예
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 ‘통상의 기술자’라 한다)에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
일 관점에서, 본 발명은
(a) (i) 분석용액이 주입되는 주입부, (ii) 주입된 분석용액이 일정시간동안 머무를 수 있는 수용부, (iii) 표적물질과 결합용 프로브가 결합된 복합체와 결합하는 검출용 프로브가 고정되어 있는 다공막 및 (iv) 분석용액이 상기 다공막을 통과하여 빠져나갈 수 있도록 단일 구멍 혹은 다중구멍이 형성되어 있는 유출부;를 포함하는 제1튜브; 및
(b) (i’) 분석용액을 주입하는 주입부, (ii’) 표적물질과 결합할 수 있는 결합용 프로브가 담지되고, 주입된 분석용액이 일정시간동안 머무를 수 있는 수용부, (iii’) 바닥면에 형성되어 있으며, 표적물질과 결합할 수 있는 결합용 프로브가 담지되어 있으며, 분석용액 및 표적물질과 결합용 프로브가 결합된 복합체가 통과할 수 있는 다공층 (iv’) 분석용액이 상기 다공층을 통과하여 빠져나갈 수 있도록 단일 구멍 혹은 다중구멍이 형성되어 있는 유출부;를 포함하는 제2튜브;
를 포함하고, 상기 제1튜브의 수용부는 제2튜브의 유출부와 착탈가능하게 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 생체물질 분석장치에 관한 것이다.
상기 제2튜브의 결합용 프로브는 검출을 위하여 형광물질, 발색물질 또는 화학발광물질로 표지되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다
본 발명의 상기 다중튜브를 가지는 생체분석장치는, 특히 본 발명에 따른 분석 장치는, 상기 제1튜브 및 제2튜브의 사이, 또는 제2튜브의 상부에 특정 목적을 달성할 수 있도록 (i’’) 분석용액이 주입되는 주입부, (ii’’) 주입된 분석용액이 일정시간동안 머무를 수 있는 수용부, (iii’’) 바닥면에 형성된 다공막 또는 다공층 및 (iv’’) 분석용액이 상기 다공막을 통과하여 빠져나갈 수 있도록 단일 구멍 혹은 다중구멍이 형성되어 있는 유출부;를 포함하는 다수의 튜브가 연결될 수 있는 형태를 가진다.
본 발명에서, 다공막의 재질은 나일론(Nylon), 나이트로셀룰로오스(NC), 폴리에스테르(PE), 폴리설포네이트(PS), 폴리에스테르설폰(PES), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐리딘다이플루오라이드(PVDF), 폴리프로필렌(PP), 셀룰로오스아세테이트(CA), 리제너레이티드셀룰로오스(RC) 및 글라스마이크로파이버(GMF)로 구성된 군에서 선택될 수 있다.
본 발명에서, 분석용액이 수용부에서 유출부로 통과하는데 작용하는 힘은 중력, 원심력 또는 진공흡입력인 것을 특징으로 할 수 있으며, 상기 중력을 적용할 경우는, 튜브장치를 일정시간 정치시켜서 분석용액을 유출부로 통과시킬 수 있으며, 원심력의 경우는, 다중 튜브장치, 단일 튜브장치 또는 다중 튜브가 결착된 렉을 원심분리기에서 회전시켜 분석용액을 유출부로 통과시킬 수 있으며, 진공흡입력을 적용할 경우는, 튜브장치의 유출부에 진공을 걸어줄수 있는 장치를 연결하여 수행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 추가로 함유되는 튜브의 수용부에는 (i’)분석용액에 포함된 물질과 반응 또는 결합하는 물질 또는 (ii’)표적물질과 반응 또는 결합하는 물질이 서로 다른 종류로 충진되어 있는 것을 특징으로 할 수 있으며, 상기 (i’)분석용액에 포함된 물질과 반응 또는 결합하는 물질 또는 (ii’)표적물질과 반응 또는 결합하는 물질은 항체, 앱타머, DNA, RNA, PNA, 올리고사카라이드, 펩티드 또는 단백질인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 상기 (ii’)표적물질과 반응 또는 결합하는 물질은 형광물질, 발색물질 또는 화학발광물질로 표지되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1튜브의 다공막에 고정되어 있는 검출용 프로브는 마이크로어레이 형태로 고정되어 있거나, 단일 스팟 형태로 고정되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2튜브의 결합용 프로브 및 상기 제1튜브의 검출용 프로브는 항체, 앱타머, DNA, RNA, PNA, 올리고사카라이드, 펩티드 또는 단백질인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일양태에 따르면, 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치는 상기 적층된 복수개의 튜브 중 상부의 튜브장치의 주입부에 분석용액이 주입되면, 분석용액은 수용부를 통과하면서 수용부에 충진된 물질과 반응하고, 유출부의 바닥면에 형성된 막을 통과하며, 상기 막을 통과한 분석용액은 상기 유출부와 결합되어 있는 하부의 다른 튜브장치의 주입부로 주입되는 것으로 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치는 표적물질과 결합 또는 반응하거나, 표적물질이 결합된 복합체 물질과 결합 또는 반응하는 물질이 바닥면에 형성된 막에 고정되어 있는 튜브장치의 주입부에 표적물질 또는 표적물질이 결합된 물질을 포함하는 분석용액이 주입되면, 분석용액에 포함된 표적물질 또는 표적물질이 결합된 물질은 수용부를 통과하여, 유출부의 바닥면의 막에 고정된 물질과 결합하고, 나머지 용액은 유출부를 통과하여 하부의 다른 튜브장치의 주입부로 주입되거나, 장치 외부로 배출될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상단과 하단에 결합되는 튜브장치의 결합을 용이하게 하기 위하여, 튜브장치의 유출부는 수용부에 비하여 작은 직경을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 튜브장치의 수용부는 유리 섬유(glass fiber), 폴리에테르설폰 및 셀룰로오스로 구성된 군에서 선택되는 재질로 충진되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 다중튜브가 복수개로 결착되는 랙을 추가로 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 양태의 다중튜브를 이용한 다중막기반 물질분석 장치를 도 1 및 도 2에 나타내었다. 도 1은 다중튜브의 각 튜브장치의 구조를 나타낸 것이고, 도 2는 다중 튜브 장치가 결합된 상태를 나타낸 것이다.
도 1 및 도 2의 a는 유출부(103, 203, 303)의 직경이 수용부(104, 204, 304)의 직경보다 작은 구조를 가지는 튜브장치를 나타낸 것이고, 도 1 및 도 2의 b는 유출부(103, 203, 303)와 수납부가 같은 직경을 갖는 튜브장치를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 막기반 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치의 분해사시도를 나타낸 것으로, a는 유출부(103, 203, 303)의 직경이 수용부(104, 204, 304)의 직경보다 작은 구조를 가지는 튜브장치를 나타낸 것이고, b는 유출부(103, 203, 303)와 수납부가 같은 직경을 갖는 튜브장치를 나타낸 것이다.
본 발명의 일양태에 있어서, 상기 튜브장치의 하부는 체(mesh) 모양으로 구멍이 형성되어 있는데, 샘플용액의 흐름에는 별다른 영향을 미치지 않으면서, 다공층 또는 다공성 막이 고정되어 수용될 수 있는 정도의 mesh의 구멍 사이즈를 가지며, mesh의 평균 직경은 10~2,000㎛, 바람직하게는 50~1,500㎛, 더욱 바람직하게는 100~1,000㎛이다.
본 발명의 다른 양태에서, 튜브장치의 수용부는 표적물질과 표적물질과 반응 또는 결합하는 물질이 반응하거나 결합할 수 있는 시간 동안 샘플용액을 수용할 수 있으며, 표적물질과 결합한 복합체 물질이 중력 또는 원심력 혹은 진공흡입력에 의하여 통과할 수 있는 특성을 가지는 것이라면 제한 없이 사용가능하며, 비정형적인 포어 사이즈를 가지는 유리 섬유(glass fiber), 다공성 막 등이 사용될 수도 있다. 바람직하게는 제1튜브 결합부에 수용되는 다공성 막은 1.5~25㎛ 직경의 포어사이즈를 가지며, 폴리에테르설폰 또는 셀룰로오스 재질인 것이 바람직하다.
표적물질과 결합가능한 물질은 튜브장치의 수용부에 담지되는 다공층에 고정화된 형태가 아니므로, 표적물질이 과 결합된 후, 다공층을 통과하여 하단의 뷰트 튜브장치의 주입부로로 이동하게 된다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 튜브의 유출부의 바닥면에 장착되는 막(101, 201, 301)은 액체투과성 멤브레인으로, 바람직하게는 평균 포어 사이즈(pore size)가 0.1~0.6㎛, 보다 바람직하게는 0.2 0.1~0.45㎛이며, 막의 재질은 나일론(Nylon), 나이트로셀룰로오스(NC), 폴리에스테르(PE), 폴리설포네이트(PS), 폴리에스테르설폰(PES), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐리딘다이플루오라이드(PVDF), 폴리프로필렌(PP), 셀룰로오스아세테이트(CA), 리제너레이티드셀룰로오스(RC) 또는 글라스마이크로파이버(GMF) 재질인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 튜브장치의 수용부에 담지되는 표적물질과 결합할 수 있는 물질은 항체, 앱타머, DNA, RNA, PNA, 올리고사카라이드, 펩티드 또는 단백질일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 형광물질, 발색물질 또는 화학발광물질 등의 신호 발생물질로 표지(labelled)되어 있을 수 있다. 상기 표지되는 신호발생물질은 면역 조직화학 염색, 면역 측정 등의 목적으로 이용되고 있는 것을 사용할 수 있는데, 형광물질, 발색물질 및 화학발광물질 등이 제한없이 이용가능하다.
형광물질은 Cy3, Cy5, SYBR Green, DAPI, TAMRA, FAM, ROX 또는 HEX인 것이 바람직하며, 발색물질은 호스 래디쉬 퍼옥시다아제(horse radish peroxidase: HRP), 알칼리 포스파타제(Alkaline Phosphatase: ALP), β-D-갈락토시다제(β-D-galactosidase: β-Gal)일 수 있으며, 화학발광물질은 GFP, 루시페린 등을 사용할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명에서 목적하는 기능을 가지는 어떠한 물질이라도 사용가능함은 통상의 기술자에게는 자명한 것이다.
효소의 표지 방법으로서는, 공유 결합에 의한 표지법과 비공유 결합에 의한 표지법의 두 방법으로 크게 구별된다. 공유 결합에 의한 표지법으로서는, 항체나 항체 단편의 아미노기와 효소의 아미노기를 이용하여 연결할 수 있는 방법이나, 효소와 항체를 유전자 수준에서 결합시키고, 효소 표지 항체를 제조하는 방법, 또한 항체나 항체 단편을 환원하여 생성되는 힌지부의 티올기를 선택적으로 이용하여 효소와 연결할 수 있는 방법 등이 있다. 비공유 결합에 의한 방법으로서는, 효소와 항효소 항체를 반응시켜두고, 이것과 목적 항체 사이를 항체에 대한 항체로 가교함으로써, 또한 항체를 비오틴 표지해두고, 이것과 효소 표지 아비딘을 반응시켜도 효소 표지 항체를 제조할 수 있다. 본 발명에 있어서의 효소 표지 항체의 제조 방법으로서는 특별히 한정은 없지만, 효소 표지 항체의 Fab’ 단편의 비특이 흡착이 적고 항체 활성도 손상되지 않는, 환원 후 공유 결합에 의해 티올기를 효소와 연결할 수 있는 방법이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 효소 표지 항체를 발색시킨 후의 반응산물이 수불용성이 되는 기질이란, 효소 표지 항체를 발색시키는 것이며, 그 후의 반응산물이 수불용성이 되는 물질을 말한다. 효소 표지 항체를 발색시킨 후의 반응산물이 수불용성이 되는 기질로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 효소 표지 항체로서 HRP 표지를 선택한 경우에는, 기질로서는 3-아미노-9-에틸카르바졸, 5-아미노살리실산, 4-클로로-1-나프톨, o-페닐렌디아민, 2,2’-아지노-비스(3-에틸벤즈티아졸린-6-술폰산), 3,3-디아미노벤지딘, 3,3’,5,5’-테트라메틸벤지딘, o-디아니시딘, 3,3-디메톡시벤지딘 중 어느 것이 포함되는 용액일 수 있다. 또한, 효소 표지 항체로서 ALP 표지를 선택한 경우에는, 5-브로모-4-클로로-3-인돌릴 포스페이트,니트로블루 테트라졸륨, p-니트로페닐 포스페이트 중 어느 것이 포함되는 용액을 기질로서 사용할 수 있다. 또한, 효소 표지 항체로서 β-Gal 표지를 선택한 경우에는, o-니트로페닐-β-D-갈락토시드 또는 5-브로모-4-클로로-3-인돌-β-D-갈락토피라노시드 중 어느 것을 포함한 용액을 사용할 수 있다.
발색의 검출은 육안으로 행할 수도 있고, 분광 측색계를 이용하여 반사광을 측정할 수도 있다. 이 경우, 지지체 상의 표적물질을 인식하는 물질을 고정화하고, 인큐베이팅시에 샘플 중의 표적 물질과 반응하여, 표적 물질을 인식하는 물질-표적
물질-효소 표지 항체의 결합 복합체가 형성된 부분의 발색과, 그 이외의 부분의 색을 비교함으로써 표적 물질의 존재 유무를 결정할 수 있고, 또는 표적 물질을 정량할 수 있다. 또한, 미리 알고 있는 (기지의) 농도의 표적 물질을 포함하는 표준 샘플을 이용하여 농도 대 반사광의 표준 곡선을 제조해두고, 상기 표준 곡선에 기초하여, 측정한 샘플 중 표적 물질의 미지 농도를 구할 수도 있다.
본 발명에서는 프로브가 열화되지 않도록, 보존액으로서 티메로살이나 벤조산나트륨, 소르브산칼륨, 데히드로아세트산나트륨, 히노키티올, 파라옥시벤조산부틸, ε-폴리리신, 프로타민, 항생 물질 등을 첨가한 용액이나, 고농도 사카로스 용액이나 NaCl 용액을 이용하거나 하여 방부 가공을 할 수 있다. 방부를 위해 아지드화나트륨을 이용할 수도 있지만, HRP 표지 항체를 사용하는 경우에는, 발색의 저하를 초래하기 때문에 바람직하지 않다. 표적 물질에 대한 효소 표지 항체나 발색 공정에서 사용되는 기질은 분자의 크기가 여과막의 공경보다 작으면 여과에 의해서 멸균할 수도 있고, 가압이나 가열에 의해서 변질될 우려가 없으면 오토클레이브 처리에 의해서 용액을 멸균할 수도 있다. 또한, 키트를 희가스나 불연성 질소 등의 불활성 가스 중에서 보존하거나, 키트를 진공 상태로 보존함으로써 키트의 성능 열화를 막을 수 있고, 자외선에 의한 손상을 막기 위해서는 수납 용기를 차광 용기로 할 수 있다.
본 명세서에서, 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치에서, 최하단에 위치한 튜브장치를 제1튜브라하고, 제1튜브의 상단에 위치한 튜브장치를 제2튜브라고 하며, 최하단에서 n번째 위치한 튜브를 제n튜브라고 한다.
본 발명의 일양태에서, 2개의 튜브장치로 구성되는 이중튜브를 가지는 생체물질 분석장치에서 제2튜브의 수용부에 담지되는 표적물질과 결합가능한 물질을 결합용 프로브라고 하며, 제1튜브의 다공막에 고정되어, 수용부에 담지되는 표적물질과 결합된 결합용 프로브와 결합하는 프로브를 검출용 프로브라고 한다.
본 발명에서는, 알고 있는 농도(기지농도)의 표적샘플과 일정 농도의 결합용 프로브를 반응시켜 두고, 농도의 표적 물질을 포함하는 샘플을 결합용 프로브와 함께 인큐베이팅하며, 제2튜브에서 발색시켜, 기지 농도의 표적 물질을 반응시킨 부분과 그 이외의 부분의 발색을 비교함으로써 미지 농도의 샘플 중의 표적 물질 농도를 측정할 수 있다. 이 방법에서는, 샘플 중의 표적 물질 농도를 보다 정확하게 알 수 있다.
본 발명에 따른 상기 분석 장치는 제2튜브 결합부 하단에서 유출되는 용액을 수용할 수 있는 유출물 수용부를 추가로 구비할 수 있다.
또한, 상기 분석 장치는 다수의 샘플을 동시에 처리할 수 있도록 시스템화될 수 있는데, 상기 분석 장치를 포함하는 분석 시스템은 상기 제1튜브 및 제2튜브의 사이, 또는 제2튜브의 상부에 특정 목적을 달성할 수 있도록 (i’’) 분석용액이 주입되는 주입부, (ii’’) 주입된 분석용액이 일정시간동안 머무를 수 있는 수용부, (iii’’) 바닥면에 형성된 다공막 또는 다공층 및 (iv’’) 분석용액이 상기 다공막을 통과하여 빠져나갈 수 있도록 단일 구멍 혹은 다중구멍이 형성되어 있는 유출부;를 포함하는 다수의 튜브가 착탈되는 구조를 가질 수 있으며, 상기 복수개의 튜브가 다수 개 장착될 수 이 있는 랙(rack)(400)을 추가로 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이에 따른 본 발명의 다른 양태로, 제1튜브가 일렬로 연결된 스트랩 구조를 도 4에 나타내었다. 도 4에 나타난 바와 같이, 일렬로 연결된 제1튜브 의 상부(도 4(a))에 제2튜브의 하부가 장착될 수 있으며(도 4(b)), 상기 장착된 제2튜브의 상부에 튜브의 덮개가 결합될 수 있다(도 4(c)).
본 발명의 또 다른 양태로, 상기 복수개의 제1튜브가 일렬로 연결된 스트랩 구조가 장착되는 랙(rack)을 도 3에 나타내었다. 복수개의 제1튜브가 연결된 스트랩 구조를 포함하는 랙은 상기 랙은 본 발명에 따른 분석 장치를 수용할 수 있으며, 유출물을 수용할 수 있는 공간을 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 랙은 그 자체로 원심분리기에 적용할 수 있는 형태인 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
다른 관점에서, 본 발명은 (a’) 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치의 제2튜브에 표적물질을 포함하는 샘플용액을 적하시키고, 표적물질과 표적물질과 결합하는 물질을 결합시키는 단계;
(b’) 표적물질과 결합된 복합체 물질을 함유하는 용액을 중력, 원심력 또는 진공흡입력을 이용하여 제2튜브의 다공층을 통과시켜 제1튜브로 이동시키는 단계; 및
(c’) 표적물질과 결합된 복합체 물질, 제1튜브 바닥면의 다공막에 고정된, 표적물질 또는 표적물질과 결합된 복합체 물질과 결합하는 검출프로브와 결합시킨 후, 검출프로브에 결합된, 표적물질과 결합된 물질을 검출하는 단계;
를 포함하는 표적물질의 검출 또는 분석 방법으로,
상기 생체 물질 분석 장치의 제2튜브 결합부에 다공층이 고정되고, 다공층 상부에 신호발생물질이 표지된 결합프로브가 담지되어 있고, 제1튜브의 바닥면에 다공성 막이 고정되고, 다공성 막에 검출프로브가 고정화되어 있는 것을 특징으로 하는 표적물질의 검출 또는 분석 방법에 관한 것이다.
또 다른 관점에서, 본 발명은
(a) 상기 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치의 최상부 튜브의 주입부에 표적물질을 포함하는 분석용액을 적하시키고, 수용부에 충진된 (i’)분석용액에 포함된 물질과 반응 또는 결합하는 물질 또는 (ii’)표적물질과 반응 또는 결합하는 물질을 접촉시키켜 반응시키는 단계;
(b) 상기 반응이 끝난 용액을 중력, 원심력 또는 진공흡입력을 이용하여 튜브장치의 유출부의 바닥면에 위치한 막을 통과시켜 하부 튜브장치로 이동시키는 단계;
(c) (a) 및 (b) 단계를 다중튜브 장치를 구성하는 튜브갯수 만큼 반복하는 단계; 및
(d) 최종적으로, 최하단 튜브장치의 바닥면의 막에 고정된 물질과 결합되는 표적물질 또는 표적물질과 결합된 복합체 물질을 검출하는 단계;
를 포함하는 표적물질의 검출 또는 분석 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태의 표적물질의 검출 및/또는 분석 방법에 있어, 제2튜브 유출부(203)에 다공층(201)이 고정되고, 다공층 상부에 신호발생물질이 표지된 결합용 프로브가 담지되어 있고, 제1튜브 유출부(103)에 다공성 막(101)이 고정되고, 다공성 막에 검출용 프로브가 고정화되어 있을 수 있다. 결합용 프로브의 검출은 결합용 프로브에 표지된 형광물질, 발색물질 또는 화학발광물질 등의 신호 발생물질을 검출함으로써 수행될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 샘플용액은 표적물질을 함유하는 용액 형태의 샘플이라면 제한없이 사용할 수 있으며, 생체 샘플, 환경 샘플 또는 식품 샘플을 사용할 수 있다.
본 발명에서, 상기 생체 샘플은 혈액, 혈장, 혈청, 타액, 소변 등을 사용할 수 있으며, 환경샘플은 수질 샘플, 토양 샘플 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 표적물질은 항원, 항체, 단백질, DNA, RNA, PNA, 독성화합물, 세균, 바이러스 등 분석이 필요한 물질이라면 어느 것이든 분석에 적용할 수 있다.
상부 튜브에 적하된 생체 샘플에 표적물질이 포함되어 있는 경우, 표적물질과 결합용 프로브는 결합하여 복합체를 형성하게 되고, 상기 표적물질-결합용 프로브 복합체를 제 2튜브를 정치하거나 원심분리, 진공흡입 등의 방법으로 다공성 막을 통과하여, 제1튜브로 이동시키면, 제1튜브의 투과성 막에 고정된 검출용 프로브와 상기 표적물질-결합용 프로브 복합체가 결합하고, 나머지 용액은 원심분리, 진공흡입 등의 방법으로 투과성 막을 통과하여 제거된다. 결합용 프로브에 표지된 발색 또는 형광 혹은 화학발광을 판독하여, 표적물질을 의 유무를 분석할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 본 발명의 이중튜브를 가지는 막기반 물질분석용 장치를 이용하여, 표적물질을 결합용 프로브(HRP로 표지된 1차 항체)와 결합시켜 검출하는 방법을 도 5에 예시하였다. 도 5(a)에 나타난 바와 같이 표적물질을 함유하는 샘플용액을 제2튜브에 적하하면, 결합용 프로브(HRP로 표지된 제1차 항체)와 표적물질이 결합하게 된다.
도 5(b)는 본 발명의 이중튜브를 가지는 막기반 물질분석용 장치 내에서 용액의 흐름을 나타낸 것으로, 중력 또는 원심분리 혹은 진공흡입력에 의하여 제2튜브에 적하된 용액은 다공층을 통과하여, 제1튜브 수용부로 이동하게 되고, 결합용 프로브와 결합된 표적물질은 제1튜브의 다공성막에 고정된 검출용 프로브와 결합하여 다공성막에 포집되며, 나머지 생체물질을 포함하는 샘플용액은 중력 또는 원심분리혹은 진공흡입력에 의하여 제1튜브 결합부의 다공성 막을 통과하여 랙의 유출물 수용공간 또는 유출물 수용부로 이동하게 된다.
이후, 제1튜브 결합부의 다공성막을 회수하여 그 표적물질의 존재여부를 검출할 수 있게 된다. 정확도 제고를 위하여 제1튜브 유출부에 고정된 상태로 결합용 프로브-표적물질-검출용 프로브가 고정된 다공성막을 수회 세척할 수도 있다.
또한, 본 발명의 물질분석용 장치는 표적물질 검출용 키트 형태로 사용될 수 있으며, 표적물질이 관계하는 질환의 진단 방법에도 적용될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 샘플용액에 혈액일 경우, 혈액에 포함된 혈액세포와 혈장을 분리하기 위하여, 다중 튜브장치 중 1개 이상의 튜브의 유출부의 막은 글라스마이크로파이버(GMF), 폴리에스테르(PE), 나이트로셀룰로오스(NC) 또는 폴리설포네이트(PS)로 구성된 재질을 사용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명 등에서 사용되는 주요 용어의 정의는 다음과 같다.
샘플이란 액체 또는, 용액, 에멀젼, 분산액 및 현탁액 등의 액체화된 샘플을 의미한다.
본 발명에서 생물학적 유동액이란 혈액, 혈장, 혈청, 뇨 또는 타액 등의 모든 임상 샘플을 의미하는데, 유기체에서 내부적으로 배설, 분비 또는 이동되는 모든 생물학적 유동액을 포함한다.
본 발명에 있어서 ‘결합용 프로브’ 또는 ‘검출용 프로브’는 표적 물질에 직간접적으로 결합할 수 있는 물질을 말하며, 표적 물질에 대한 항체나 표적 물질과 수용체-리간드의 관계인 경우의 수용체 또는 리간드, 또는 표적 물질과 결합하는 효소나 기질 등이 포함되지만, 바람직하게는 결합력이 강한 항체가 이용되는 것이 바람직하다.
본 발명에 사용되는 프로브는 표적 물질을 특이적으로 인식할 수 있고, 또한 표적 물질에 대하여 표적물질과 결합하는 부위와 다른 튜브에 위치하는 프로브가 인식하는 부위가 각각 다르다면 특별히 한정되지 않고, 사용할 수 있으며, 일 양태로, 항체로서는 포유 동물을 표적 물질로 면역하여 얻어지는 항혈청으로부터 정제되는 폴리클로날 항체 및 표적 물질로 면역된 포유 동물로부터 취출한 항체 생산 세포를 골수종 세포와 융합시킴으로써 얻어진 하이브리도마로부터 생산되는 모노클로날 항체를 모두 사용할 수 있다. 표적 물질에 대한 폴리클로날 항체는 포유 동물에게 표적 물질을 감작하여 얻어지는 항혈청을 재료로 하여 염석, 이온 교환 크로마토그래피, 친화성 크로마토그래피 등 각종 수단으로 정제함으로써 얻을 수 있다. 표적 물질에 대한 모노클로날 항체는 마우스 등 적당한 동물을 표적 물질로 면역시킨 후, 비세포를 골수종 세포와 융합시키고, 얻어진 하이브리도마 중에서 표적 물질과 특이적으로 결합하는 항체를 생산하는 클론을 ELISA 등의 수법을 이용하여 선택한 후,얻어진 하이브리도마의 배양 상청 또는 하이브리도마를 적당한 동물에게 접종하여 얻어지는 복수를 재료로 하여 모노클로날 항체를 정제할 수 있다. 이렇게 하여 얻어진 표적 물질에 대한 항체는 표적 물질을 인식하는 물질로서 지지체에 고정화하기 위해서 사용할 수 있고, 또한 항체를 효소 표지화하여 지지체에 결합한 표적 물질을 인식하기 위해서도 이용된다. 효소 표지 항체로서는, 표적 물질에 대한 높은 선택성을 얻기 위해서 모노클로날 항체를 이용하는 것이 바람직하지만, 지지체에 고정화한 표적 물질을 인식하는 물질이 모노클로날 항체인 경우에는, 효소 표지 항체로서 폴리클로날 항체를 이용할 수도 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 ‘인큐베이션’이란, 항원 항체 반응시에 일정 온도에서 방치하는 것이다. 항원 항체 반응이란, 항체가 상보적인 구조를 갖는 항원과 특이적으로 결합하는 것을 말하며, 본 발명에 있어서는 표적 물질을 인식하는 물질과 표적 물질의 결합을 말한다.
또한, 본 발명에 있어서의 ‘세척’이란, 인큐베이션 공정에서 항원 항체 반응을 하지 않은 물질을 씻어내는 것이고, 세척재료로서는 세척 효과가 있으며 항원 항체 반응으로 결합한 물질에 영향을 주는 것이 아니라면 특별히 한정은 없고, 세정 효과를 높이기 위해서 계면활성제를 첨가할 수도 있다. 또한, 세척 방법으로도 지지체 자체에 흠집을 내는 것과 같은 방법이 아니라면 특별히 한정되지 않는다.
본 발명의 장치에서 세척은 필수적인 과정은 아니나, 분석 결과의 감도를 높이기 위하여 수행될 수 있다.
본 발명에서의 인큐베이션, 발색의 각 공정에서의 반응 온도는 특별히 한정되지 않지만, 반응 용액이 동결 또는 증발하지 않고, 또한 효소가 실활되지 않도록 4 ℃ 내지 40 ℃의 범위인 것이 바람직하지만, 효소를 활성화시켜 반응을 신속하게 종료시키기 위해서 15℃ 내지 40 ℃의 범위인 것이 가장 바람직하다.
본 발명에 있어서의 인큐베이션 공정에서는 인큐베이션 시간이 길수록 표적 물질과 결합용 프로브 및 검출용 프로브의 반응하는 비율이 증가하고, 결과적으로 발색 정도도 높아지지만, 어느 정도 시간이 지나면 결합반응이 포화된다. 또한, 신속하게 측정을 완료하기 위해서는 인큐베이션 시간을 짧게 할 필요가 있다. 지지체에 담지된 프로브의 양이 많을 수록 보다 많은 표적물질을 흡착시킬 수 있기 때문에, 감도를 향상시키고, 반응 시간의 단축을 실현할 수 있지만, 반대로 표적물질이 흡착할 수 있는 부분을 서로 차단할 정도의 양이면 분자끼리가 반응부분을 차단하는 흡착 효율이 저하되기 때문에, 담지량을 최적화하는 것이 필요하다.
또한, 본 발명에 있어서의 ‘발색’이란, 물질을 검출하기 위해서 시약을 첨가하여 목적하는 색을 나타내는 것이다. 본 발명의 측정 방법 및 효소 면역학적 키트에서는, 발색 정도를 육안으로 곧 확인할 수 있지만, 기기에 의해 표색계에서의 파라미터를 측정하고, 그것을 이용하여 발색을 정량할 수도 있다.
본 발명에 있어서 기기에 의한 표색계 파라미터 측정은 발색 정도를 기기에 의해 수치화하고, 그것을 이용하여 발색을 정량할 수 있다면 한정은 없다. 구체적으로는 샘플로부터 반사된 빛을 가시 영역인 400 내지 700 nm의 범위에서 분광시키고, 각 파장마다의 반사율을 측정하여 표색계에서의 파라미터를 계산할 수 있으면 되고, 이 반사율 측정으로부터 XYZ 표색계에서의 파라미터나 L＊a＊b＊ 표색계에서의 파라미터 등을 계산할 수 있다. 반사율의 측정은, 예를 들면 시판되는 분광 측색계(색채계)를 이용하여 행할 수 있다.
본 발명에서 ‘검출’이란, 표적 물질의 존재를 확인하는 것이고, 표적 물질의 농도를 정량 또는 반정량하는 것을 포함한다. 표적 물질이 포함되어 있는 샘플로서는, 표적 물질, 지지체에 담지된 물질, 및 표적 물질에 대한 프로브의 결합반응을 원활하게 하기 위해서도 유동성이 있는 용액인 것이 바람직하지만, 특히 액체이어야만 하는 것은 아니고, 예를 들면 샘플이 고체인 경우에는 적당한 용매에 의해서 용해 또는 용매 중에 분산시킬 수 있다. 또한, 측정에 필요한 샘플량으로서는, 샘플이 지지체의 표적 물질을 인식하는 물질이 고정화된 부분에 접촉할 수 있는 정도의 양이면 특별히 제한은 없다. 혈액 등, 채취량이 한정되어 있기 때문에 샘플량이 소량인 경우도 많고, 그와 같은 경우에는 희석함으로써 샘플량을 증가시킬 수도 있지만, 표적 물질 농도만을 저하시킨 것만으로는, 표적 물질, 지지체에 고정화한 물질 및 표적 물질에 대한 효소 표지 항체가 단위 시간당 접촉하는 횟수가 감소되고, 반응의 저하에 의해 육안 및 표색계 측정 기기에 의한 표적 물질의 검출 또는 정량이 곤란해질 가능성이 있다. 총 반응량을 감소시키지 않기 위해서 인큐베이션 시간을 연장시킬 수도 있지만, 측정을 신속하게 한다고 하는 관점에서 다음 방법을 채용하는 것이 바람직하다. 즉, 샘플량이 적은 경우에는, 이미 서술한 바와 같이 지지체의 표적 물질을 인식하는 물질이 고정화된 부분의 면적에 대한 샘플량의 비, 또는 인큐베이션 공정에서의 용액 중 표적 물질에 대한 효소 표지 항체의 농도, 또는 표적 물질을 인식하는 물질의 지지체에의 고정화 밀도를 높게 할 수 있다. 또한, 가능한 한 소량이며 또한 취급하기 쉬운 양의 샘플, 예를 들면 10 ㎕ 내지 200 ㎕로 측정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 다공성막에 검출용 프로브의 고정화는 공유 결합, 금속 결합, 이온 결합, 소수 결합, 수소 결합, 친수성 결합, 반데르발스 결합 등으로 결합시키는 것을 의미한다. 고정화 후에 표적 물질의 비특이 흡착을 저해하는 처리를 실시하여, 검출용 프로브가 고정화되지 않은 부분에 표적 물질이 흡착하는 것을 막음으로써 효율적으로 표적 물질을 검출할 수 있다. 비특이 흡착을 저해하는 처리 방법으로서는, 표적 물질을 인식하는 물질이 결합하지 않은 간극 부분을 다른 물질로 덮는, 블로킹이라 불리는 방법을 사용할 수 있다. 표적 물질을 인식하는 물질이 단백질인 경우에는, 고정화한 분자의 입체 구조를 유지할 것으로 기대되는 카제인이나 소 알부민을 포함하는 용액을 이용하여 블로킹하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 표적 물질, 즉 검출 대상 물질은 특별히 한정되지 않고, 단백질, 펩티드, 지질, 세균, 바이러스 등의 생체 물질이나 약제, 색소, 중금속 등의 비생체 물질 등이 포함된다. 표적 물질을 2종의 항체로 포착하는 방법을 이용하는 경우에는, 표적 물질은 12 내지 15개의 아미노산을 포함하는 펩티드 이상의 분자량을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서의 표적물질로서의 사이토카인으로서는 특별히 한정되지 않고, 사이토카인의 유래로서는, 인간, 마우스, 토끼, 돼지 등 다양한 동물 유래의 사이토카인이나 배양 세포가 생산하는 사이토카인 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다.
실시예
이하 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1: 혈액시료를 이용한 IgE 항체 탐지(알러지 검사)
본 실시예에서는 막기반 다중튜브를 활용해 혈액샘플에서 혈구와 혈장을 분리하고 알러지 유발 물질 알러젠에 반응하는 혈청 내 IgE 항체를 탐지함으로써 알러지 검사를 원스텝 공정으로 수행하였다.
알러지 검사용 막기반 다중튜브 3종류를 다음과 같이 제조하였다.
제1튜브에는 0.45μm 포어 크기(pore size)의 나이트로셀룰로오스(NC) 다공성 막을 장착하였고, 이 막 위에 흡입성 알러젠 2개(Dermatophagoides pteronyssinus 유래 d202 nDer p1 및 d203 rDer p2, Indoor Biotechnologies Ltd, Warminster, UK), 식품알러젠 2개 (감자 유래 Sol t 1 및 Sol t 2, Indoor Biotechnologies Ltd, Warminster, UK), 아토피알러젠 2개(개 비듬 및 타액 유래 Can f1 및 Can f2, Indoor Biotechnologies Ltd, Warminster, UK), 양성대조군(토끼 유래 Anti-Goat IgG (whole molecule) 항체, Sigma-Aldrich, USA), 음성대조군(토끼 유래 Anti-Horse IgG (Fc specific) 항체, Sigma-Aldrich, USA)을 각 각 두 개씩 (duplication) 200μm 크기의 스팟으로 찍어 4x4 로 마이크로어레이 하여 각알러젠은 2㎍/㎕농도, 양성대조군, 음성대조군은 1㎍/㎕농도로 고정화하였다.
제2튜브에는 유리섬유 (glass fiber) 다공을 장착하였고, 이 유리섬유에, 인간 IgE 항체와 특이하게 결합하는 HRP가 라벨된 항체(Anti-Human IgE (ε-chain specific) antibody produced in goat, Sigma-Aldrich, USA)를 결합용 프로브로 활용하고자 0.1㎍/㎖농도로 담지하였다.
제3튜브는 혈액에서 혈구와 혈장을 분리하기 위해 혈구 분리패드 역할을 할 수 있는 셀룰로오스 필터(25㎛, GE healthcare, Buckinghamshire, UK)를 장착하였다.
제일 아래쪽에서부터 순서대로 제1튜브, 제2튜브, 제3튜브를 쌓아 올려 다중튜브를 만들고, 제일 위쪽에 위치한 제3튜브에 혈액샘플 200μl를 주입한 뒤 상온 평편한 곳에 10분간 정치하여, 중력에 의해 제3튜브에 장착한 혈구분리패드를 통과하여 아래쪽 제2튜브로 혈장만 주입되게 하였다. 제2튜브에 주입된 혈장은, 혈장 내의 인간 IgE 항체가 제2튜브에 장착한 유리섬유에 담지되어 있던 인간 IgE 항체와 특이하게 결합하는 HRP가 라벨된 항체와 반응하여 결합체를 형성한다. 반응이 끝난 다중튜브를 원심분리기에 넣고 1500 rpm에서 10분간 원심분리를 한다. 이 과정 동안, 제2튜브에 있던 인간 IgE 항체-결합용 프로브 결합체는 원심력에 의하여 유리섬유 다공층을 통과하여 아래에 위치한 제1튜브로 주입되게 되고, 원심분리 시간동안, 제1튜브 나이트로셀룰로오스 다공막에 마이크로어레이 형태로 고정되어 있는 다양한 알러젠과 반응, 결합하여 포획되게 되고, 비반응, 비결합한 물질들은 0.45μm 포어 크기의 다공막을 통과하여 밖으로 빠져나가게 된다. 원심분리 종료 후, HRP의 발색 기질인 테트라메틸벤지딘(TMB) 100μl을 제1튜브에 주입하고, 15분이 지난 후 발색된 스팟을 확인하여 해당 알러젠에 대한 알러지 반응 여부를 확인하였다.
이 분석은 혈액 시료 주입만으로 총 45분 이내에 다양한 패널의 알러지 검사를 원스텝 공정으로 진행할 수 있는 신속함과 편리함이 있다.
실시예 2: 다중튜브를 이용한 세균과 바이러스의 동시 검출(성감염증 검사)
본 실시예에서는 막 기반 튜브를 다중으로 조합함으로써 성감염증 유발 세균, 바이러스를 검사를 한 번의 실험 공정으로 간편하게 수행하는 방법을 실시하였다.
성감영증 검사용 막기반 다중튜브 4종류를 다음과 같이 제조하였다.
제1튜브에는 0.2㎛ 포어 크기(pore size)의 나이트로셀룰로오스(NC) 다공성 막을 장착하였고, 이 막 위에 HPV (Hyman papillomavirus) 6번, 11번, 16번, 18번 유전자형의 바이러스 E7 표면 단백질을 특이하게 탑지 할 수 있는 항체(Anti-HPV type 6 E7monoclonal antibody, Anti-HPV type 11 E7monoclonal antibody, Anti-HPV type 16 E7monoclonal antibody, Anti-HPV type 18 E7monoclonal antibody, HyTest Ltd., Turku, Finland), 양성 대조군(Anti-Mouse IgG (whole molecule) antibody produced in rabbit, Sigma-Aldrich, USA), 음성 대조군(Anti-Horse IgG (Fc specific)antibody produced in rabbit, Sigma-Aldrich, USA)을 각각 두 개씩 (duplication) 1㎍/㎕농도로 200μm 크기의 스팟으로 찍어 4x4 로 마이크로어레이 하여 고정화 하였다.
제2튜브는 0.45㎛ 포어 크기(pore size)의 나이트로셀룰로오스(NC) 다공성 막을 장착하였고, 이 막 위에 클라미디아 세균의 외막 단백질과 특이하게 결합할 수 있는 항체(Anti-Chlamydia trachomatisMajor Outer Membrane Protein monoclonal antibody, HyTest Ltd., Turku, Finland), 양성 대조군(Anti-Mouse IgG (whole molecule) antibody produced in rabbit, Sigma-Aldrich, USA), 음성 대조군(Anti-Horse IgG (Fc specific)antibody produced in rabbit, Sigma-Aldrich, USA)을 각 각 두 개씩 (duplication) 1㎍/㎕농도로 200μm 크기의 스팟으로 찍어 3x3 로 마이크로어레이 하여 고정화하였다.
제3튜브에는 유리섬유 (glass fiber) 다공층을 장착하였고, 이 유리섬유에, HPV 6번, 11번, 16번, 18번 유전자형의 바이러스와 특이하게 결합하는 HRP 가 라벨된 항체(Anti-HPV type 6 E7monoclonal antibody-HRP, Anti-HPV type 11 E7monoclonal antibody-HRP,Anti-HPV type 16 E7monoclonal antibody-HRP,Anti-HPV type 18 E7monoclonal antibody-HRP,HyTest Ltd., Turku, Finland)를 결합용 프로브로 활용하고자 0.1㎍/㎖농도로 담지하였다.
제4튜브에는 유리섬유 (glass fiber) 다공층을 장착하였고, 이 유리섬유에, 클라미디아 세균의 외막 단백질과 특이하게 결합하는 HRP가 라벨된 항체(Anti-Chlamydia trachomatisMajor Outer Membrane Protein monoclonal antibody-HRP, HyTest Ltd., Turku, Finland)를 결합용 프로브로 활용하고자 담지하였다.
제일 아래쪽에서부터 순서대로 제1튜브, 제2튜브, 제3튜브, 제4튜브를 끼워 올려 조립해 다중튜브를 만들고, 제일 위쪽에 위치한 제4튜브에 자궁경부 세포를 채취하여 전처리를 마친 샘플 200μl를 주입한 뒤 상온 평편한 곳에 20분간 정치하였다. 주입된 샘플은 이 시간동안, 중력에 의해 제4튜브에 장착한 유리섬유에 담지되어 있던 클라미디아 세균 외막 단백질과 특이하게 결합하는 HRP 가 라벨된 항체와 반응하여 결합체를 형성한다. 그리고 중력에 의해서 아래의 제3튜브로 떨어지면서 주입되게 되고, 제3튜브에 장착한 유리섬유에 담지되어 있는 HPV 6번, 11번, 16번, 18번 유전자형의 바이러스와 특이하게 결합하는 HRP 가 라벨된 항체와 반응하여 결합체를 형성한다. 20분간 정치가 끝나고 나면 원심분리기에 다중튜브를 넣고 1200 rpm에서 20분간 원심분리 하였다. 이 과정동안, 제3튜브에 있던 클라미디아 세균 및 HPV 에 대한 항체 결합체는 원심력에 의하여 유리섬유 다공층을 통과하여 아래에 위치한 제2튜브로 주입되게 되고, 20분간의 원심분리 시간동안, 제2튜브 나이트로셀룰로오스 다공막에 이미 마이크로어레이 형태로 고정해놓은 클라미디아 세균의 외막 단백질과 특이하게 결합반응 할 수 있는 항체와 반응, 결합하여 클라미디아 세균은 포획되게 되고, 비반응, 비결합한 나머지 물질들은 0.45μm 포어 크기의 다공막을 통과하여 아래의 제4튜브로 빠져나가게 된다.
제4튜브로 주입된 시료는 원심분리 시간동안, 제4튜브 0.2μm 나이트로셀룰로오스 다공막에 이미 마이크로어레이 형태로 고정해 놓은 HPV 6번, 11번, 16번, 18번 유전자형의 바이러스와 특이하게 결합반응 할 수 있는 항체와 반응, 결합하여 HPV 는 포획되게 되고, 비반응, 비결합한 나머지 물질들은 0.2μm 포어 크기의 다공막을 통과하여 아래로 빠져나가게 된다. 20분의 원심분리 종료 후 결과 확인을 위해 HRP의 발색 기질에 해당하는 테트라메틸벤지딘(TMB) 100μl을 제1튜브와 제2튜브 각 각에 주입하고, 15분 시간이 지난 후 발색된 스팟을 확인하여 클라미디아 세균 및 HPV 감염 여부를 확인하였다.
이 분석은 성감염증이라는 감염성 질환 검사 중, 클라미디아 세균과 HPV 의 서로 다른 세부 종류 검사를 다중튜브 조합을 통해 총 55분 이내에 한꺼번에 진행할 수 있는 신속함과 편리함이 있다.
본 발명에 따르면, 다중튜브의 다양한 조합으로 시료 전처리와 이후 반응 공정들을 미리 셋팅하여 간편하게 원스텝 공정 (one-step process)으로 물질을 분석할 수 있고, 다양한 표적물질 분석이 한 번의 시험으로 가능하도록 다중튜브를 다양하게 조합하여 구현할 수 있으며, 종래 효소면역측정법에서 사용되는 수회의 세척과 반응단계를 거치는 번거로움을 해소하고 여, 간편하고 손쉽게 확장성 있는 물질을 분석할 수 있다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
부호의 설명
100 제1튜브 101 다공막
102 주입부 103 유출부
104 수용부
200 제2튜브 201 다공층
202 주입부 203 유출부
204 수용부
300 제3튜브 301 막 또는 다공층
302 주입부 303 유출부
304 수용부
400 렉 401 렉홈

Claims (18)

  1. (a) (i) 분석용액이 주입되는 주입부, (ii) 주입된 분석용액이 일정시간동안 머무를 수 있는 수용부, (iii) 표적물질과 결합용 프로브가 결합된 복합체와 결합하는 검출용 프로브가 고정되어 있는 다공막 및 (iv) 분석용액이 상기 다공막을 통과하여 빠져나갈 수 있도록 단일 구멍 혹은 다중구멍이 형성되어 있는 유출부;를 포함하는 제1튜브; 및
    (b) (i’) 분석용액을 주입하는 주입부, (ii’) 표적물질과 결합할 수 있는 결합용 프로브가 담지되고, 주입된 분석용액이 일정시간동안 머무를 수 있는 수용부, (iii’) 바닥면에 형성되어 있으며, 표적물질과 결합할 수 있는 결합용 프로브가 담지되어 있으며, 분석용액 및 표적물질과 결합용 프로브가 결합된 복합체가 통과할 수 있는 다공층 (iv’) 분석용액이 상기 다공층을 통과하여 빠져나갈 수 있도록 단일 구멍 혹은 다중구멍이 형성되어 있는 유출부;를 포함하는 제2튜브;
    를 포함하고, 상기 제1튜브의 수용부는 제2튜브의 유출부와 착탈가능하게 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 다중 막기반 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치.
  2. 제1항에 있어서, 제1튜브 및 제2튜브의 사이, 또는 제2튜브의 상부에 특정 목적을 달성할 수 있도록 (i’’) 분석용액이 주입되는 주입부, (ii’’) 주입된 분석용액이 일정시간동안 머무를 수 있는 수용부, (iii’’) 바닥면에 형성된 다공막 또는 다공층 및 (iv’’) 분석용액이 상기 다공막을 통과하여 빠져나갈 수 있도록 단일 구멍 혹은 다중구멍이 형성되어 있는 유출부;를 포함하는 다수의 튜브가 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 막기반 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치.
  3. 제2항에 있어서, 추가로 함유되는 튜브는 제2튜브의 상부 또는 제1튜브와 제2튜브의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 다중 막기반 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치.
  4. 제1항에 있어서, 분석용액이 각 튜브의 수용부에서 유출부로 통과하는데 작용하는 힘은 중력, 원심력 및 진공흡입력으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 추가로 함유되는 하나 이상의 튜브장치의 수용부에는 (i’)분석용액에 포함된 물질과 반응 또는 결합하는 물질 또는 (ii’)표적물질과 반응 또는 결합하는 물질이 서로 다른 종류로 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 튜브장치 바닥면에 형성된 다공막은 나일론(Nylon), 나이트로셀룰로오스(NC), 폴리에스테르(PE), 폴리설포네이트(PS), 폴리에스테르설폰(PES), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐리딘다이플루오라이드(PVDF), 폴리프로필렌(PP), 셀룰로오스아세테이트(CA), 리제너레이티드셀룰로오스(RC) 및 글라스마이크로파이버(GMF)로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 튜브의 유출부는 수용부에 비하여 작은 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 튜브의 수용부는 유리 섬유(glass fiber), 폴리에테르설폰 및 셀룰로오스로 구성된 군에서 선택되는 재질로 충진되는 것을 특징으로 하는 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치.
  9. 제1항에 있어서, 제1튜브의 다공막에 고정되어 있는 검출용 프로브는 마이크로어레이 형태로 고정되어 있거나, 단일 스팟 형태로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치.
  10. 제1항에 있어서, 결합용 프로브 및 검출용 프로브는 항체, 앱타머, DNA, RNA, PNA, 올리고사카라이드, 펩티드 및 단백질로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치.
  11. 제5항에 있어서, (i’)분석용액에 포함된 물질과 반응 또는 결합하는 물질 또는 (ii’)표적물질과 반응 또는 결합하는 물질은 항체, 앱타머, DNA, RNA, PNA, 올리고사카라이드, 펩티드 및 단백질로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 표적물질과 결합하는 물질은 형광물질, 발색물질 또는 화학발광물질로 표지되어 있는 것을 특징으로 하는 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치.
  13. 제1항에 있어서, 다중튜브가 복수개로 결착되는 렉을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치.
  14. (a’) 제1항 내지 제13항 중 어느 한항에 따른 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치의 제2튜브에 표적물질을 포함하는 샘플용액을 적하시키고, 표적물질과 표적 물질과 결합하는 물질을 결합시키는 단계;
    (b’) 표적물질과 결합된 복합체 물질을 함유하는 용액을 중력, 원심력 또는 진공흡입력을 이용하여 제2튜브의 다공층을 통과시켜 제1튜브로 이동시키는 단계; 및
    (c’) 표적물질과 결합된 복합체 물질과 제2튜브 바닥면의 다공막에 고정된 표적물질 또는 표적물질과 결합된 복합체 물질과 결합하는 검출프로브를 결합시킨 후, 검출프로브에 결합된 표적물질과 결합된 물질을 검출하는 단계;
    를 포함하는 표적물질의 검출 또는 분석 방법으로,
    상기 생체 물질 분석 장치의 제2튜브 결합부에 다공층이 고정되고, 다공층 상부에 신호발생물질이 표지된 결합프로브가 담지되어 있고, 제1튜브의 바닥면에 다공성 막이 고정되고, 다공성 막에 검출프로브가 고정화되어 있는 것을 특징으로 하는 표적물질의 검출 또는 분석 방법.
  15. (a) 제2항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 다중튜브를 가지는 생체물질 분석장치의 최상부 튜브의 주입부에 표적물질을 포함하는 분석용액을 적하시키고, 수용부에 충진된 (i’)분석용액에 포함된 물질과 반응 또는 결합하는 물질 또는 (ii’)표적물질과 반응 또는 결합하는 물질을 접촉시키켜 반응시키는 단계;
    (b) 상기 반응이 끝난 용액을 중력, 원심력 또는 진공흡입력을 이용하여 튜브장치의 유출부의 바닥면에 위치한 막을 통과시켜 하부 튜브장치로 이동시키는 단계;
    (c) (a) 및 (b) 단계를 다중튜브 장치를 구성하는 튜브갯수 만큼 반복하는 단계; 및
    (d) 최종적으로, 최하단 튜브의 바닥면의 다공막에 고정된 검출용 프로브에 결합된 물질을 검출하는 단계;
    를 포함하는 표적물질의 검출 또는 분석 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 분석용액은 생체 샘플, 환경 샘플 또는 식품 샘플인 것을 특징으로 하는 표적물질의 검출 또는 분석 방법.
  17. 제16항에 있어서, 생체 샘플은 혈액, 혈장, 혈청, 타액, 객담 및 소변으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 표적물질의 검출 또는 분석 방법.
  18. 제16항에 있어서, 환경샘플은 수질 샘플 또는 토양 샘플인 것을 특징으로 하는 표적물질의 검출 또는 분석 방법.
PCT/KR2013/003920 2013-05-06 2013-05-06 막 기반 다중튜브를 포함하는 생체 물질 분석 장치 WO2014181896A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2013/003920 WO2014181896A1 (ko) 2013-05-06 2013-05-06 막 기반 다중튜브를 포함하는 생체 물질 분석 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2013/003920 WO2014181896A1 (ko) 2013-05-06 2013-05-06 막 기반 다중튜브를 포함하는 생체 물질 분석 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014181896A1 true WO2014181896A1 (ko) 2014-11-13

Family

ID=51867365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2013/003920 WO2014181896A1 (ko) 2013-05-06 2013-05-06 막 기반 다중튜브를 포함하는 생체 물질 분석 장치

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2014181896A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107338184A (zh) * 2017-08-02 2017-11-10 苏州博福生物医药科技有限公司 一种用于捕获细胞或溶液中生物分子的捕获筛及装置
TWI685358B (zh) * 2018-09-06 2020-02-21 國立清華大學 體液分離之檢測裝置及檢測方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991007648A1 (en) * 1989-11-08 1991-05-30 Fmc Corporation Combined centrifuge tube and porous selection means for separation and recovery of biological materials
KR20050062531A (ko) * 2002-08-27 2005-06-23 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. 시분해 형광을 이용한 막 기반 분석법
KR20090051169A (ko) * 2006-07-21 2009-05-21 바이오코드 하이셀 프랑스 에스에이 분석 장치에 사용되는 분석 패키지
KR100987016B1 (ko) * 2010-01-29 2010-10-11 대한민국 기생충 간편진단용 집란기구
KR20130029511A (ko) * 2011-09-15 2013-03-25 장기영 핵산 및 생물학적 물질 처리용 튜브

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991007648A1 (en) * 1989-11-08 1991-05-30 Fmc Corporation Combined centrifuge tube and porous selection means for separation and recovery of biological materials
KR20050062531A (ko) * 2002-08-27 2005-06-23 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. 시분해 형광을 이용한 막 기반 분석법
KR20090051169A (ko) * 2006-07-21 2009-05-21 바이오코드 하이셀 프랑스 에스에이 분석 장치에 사용되는 분석 패키지
KR100987016B1 (ko) * 2010-01-29 2010-10-11 대한민국 기생충 간편진단용 집란기구
KR20130029511A (ko) * 2011-09-15 2013-03-25 장기영 핵산 및 생물학적 물질 처리용 튜브

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107338184A (zh) * 2017-08-02 2017-11-10 苏州博福生物医药科技有限公司 一种用于捕获细胞或溶液中生物分子的捕获筛及装置
TWI685358B (zh) * 2018-09-06 2020-02-21 國立清華大學 體液分離之檢測裝置及檢測方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2670615C (en) Assay membrane and method of use thereof
AU2008266973B2 (en) Roundworm coproantigen detection
EP2164948B1 (en) Device, kit and method for hookworm antigen capture and detection
US7579195B2 (en) Simple membrane assay method and kit
RU2006145450A (ru) Анализ на антитела
CN101358969A (zh) 用单一特异性捕获剂定量检测分析物的新方法
KR102047517B1 (ko) 막 기반 다중튜브를 포함하는 생체 물질 분석 장치
WO2014181896A1 (ko) 막 기반 다중튜브를 포함하는 생체 물질 분석 장치
US20190359694A1 (en) Serological assay for zika virus infection
WO2006043614A1 (ja) メンブランエンザイムイムノアッセイ法
WO2009084369A1 (ja) Ｈｉｖ－１抗原の検出用試薬及び検出方法
KR101326257B1 (ko) 막 기반 다중튜브를 포함하는 생체 물질 분석 장치
US8178344B2 (en) System and method for antigen structure-independent detection of antigens captured on antibody arrays
WO2016175406A1 (ko) 쇼그렌증후군 특이적 항체반응 검사를 이용한 쇼그렌증후군 진단방법
US11703507B2 (en) Immunoassay for SARS-CoV-2 antibodies
EP1338895A1 (en) High density allergen microarray
US20220034904A1 (en) IMMUNOASSAY FOR SARS-CoV-2 ANTIBODIES
WO2022025773A1 (en) Immunoassay for sars-cov-2 antibodies
RU2412443C1 (ru) Способ иммуноферментного обнаружения микотоксина т-2 в жидких пробах
CA2572039A1 (en) Immunoassay system and method for detection of antigens
Chauhan Basic Principles of Enzyme Linked Immunosorbent Assay and Related Techniques
WO2008147345A2 (en) System and method for antigen structure-independent detection of antigens captured on antibody arrays
UA66099A (en) IMMUNOENZYME ASSAY KIT FOR DETECTING IgM AGAINST CYTOMEGALOVIRUS IN HUMAN BLOOD SERUM (DIA-CMV-IgM)

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13884315

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WA Withdrawal of international application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE