WO2015133852A1 - Gene packaging method using ultrasonic waves and apparatus for implementing same - Google Patents

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WO2015133852A1
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서종범
박진감
김성배
박동희
손정우
송길수
차오름
김진호
김철우
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주식회사 퍼시픽시스템
연세대학교 원주산학협력단
서울대학교 산학협력단
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    • C12N13/00Treatment of microorganisms or enzymes with electrical or wave energy, e.g. magnetism, sonic waves

Definitions

  • FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a change in the shape of a gene due to the intensity of ultrasound irradiation through electrophoresis results according to an embodiment of the present invention.
  • Ultrasonic irradiation conditions are freely adjustable so that the genes contained in the solution are not destroyed. More specifically, the intensity and time of the ultrasonic wave may be adjusted according to the amount of the gene included in the solution, and the frequency of the intensity of the ultrasonic wave may be adjusted within any particular region according to the position or length of the gene included in the solution.

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Abstract

Disclosed are a gene packaging method using ultrasonic waves and an apparatus for implementing the same. The gene packaging method comprises the steps of: holding a solution containing a gene; determining ultrasonic irradiation conditions including the intensity and time of ultrasonic waves to be irradiated depending on the amount and length of the gene contained in the solution; and irradiating ultrasonic waves, corresponding to the ultrasonic wave irradiation conditions, to the solution such that the gene is wound or folded by radiation force to have a changed shape. Therefore, the cell transduction rate or delivery efficiency of the gene is improved, and thus the effect of the gene on disease treatment can be improved.

Description

초음파를 이용하는 유전자 패키징 방법 및 이를 수행하는 장치Gene packaging method using ultrasound and apparatus for performing same
본 발명은 유전자 변형 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 질병 치료 효과를 향상시키기 위해 초음파를 이용하여 유전자를 패키징하는 방법 및 이를 수행하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to genetic modification technology, and more particularly, to a method for packaging a gene using ultrasound to improve the effect of treating the disease, and to an apparatus for performing the same.
최근 DNA 또는 RNA와 같은 유전자를 이용하여 유전병부터 암까지 다양한 종류의 질병을 치료하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 유전자를 질병 치료에 활용하기 위해서는 원하는 유전자를 특정 세포의 내부로 용이하게 주입할 수 있다. 이를 위해 유전자의 형태적 특성을 파악해야 할 필요가 있다.Recently, researches for treating various kinds of diseases from genetic diseases to cancer using genes such as DNA or RNA have been actively conducted. In order to use genes for the treatment of diseases, desired genes can be easily injected into specific cells. To this end, it is necessary to understand the morphological characteristics of genes.
도 1은 일반적인 유전자의 형태를 설명하는 예시도이다.1 is an exemplary view for explaining the form of a general gene.
도 1을 참조하면, 유전자는 일반적으로 relaxed circle 형태, linear 형태 및 supercoilded 형태로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 1, genes may be generally classified into a relaxed circle shape, a linear shape, and a supercoilded shape.
보다 구체적으로, relaxed circle 형태는 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 이중 나선으로 이루어진 유전자가 비틀려 닫힌 상태를 의미한다. 또한, linear 형태는 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 유전자의 이중 나선이 꼬임 없이 완전히 펼쳐져 있고 이중 나선 중 하나에 끊김(nick)이 존재하여 열린 상태를 의미한다. 마지막으로, supercoilded 형태는 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이 이중 나선으로 이루어진 유전자가 여러 차례 비틀려 꼬인 상태를 의미한다.More specifically, as shown in (a) of FIG. 1, the relaxed circle shape refers to a state in which a double helix is twisted and closed. In addition, the linear form refers to a state in which the double helix of the gene is completely unfolded without twisting and a nick is present in one of the double helixes as shown in FIG. Finally, the supercoilded form refers to a state where the double helix is twisted several times as shown in (c) of FIG. 1.
이 때, 도 1의 상단에 도시된 전기 영동 결과를 통해 확인할 수 있듯이 supercoilded 형태의 유전자가 다른 형태의 유전자에 비해 상대적으로 부피가 작아 적은 공간을 차지하는 것을 확인할 수 있다.At this time, as can be seen through the electrophoresis result shown in the upper part of Figure 1 it can be seen that the gene of the supercoilded type is relatively small in volume compared to other types of genes occupy less space.
그리하여, 유전자를 전달하는 여러 메커니즘(mechanism)에서 적은 부피의 물질이 세포막을 상대적으로 쉽게 투과할 수 있다는 점을 근거로 supercoilded 형태의 유전자가 다른 형태의 유전자보다 투과율과 전달 효과가 높음을 알 수 있으며, 실제 연구 결과에서도 supercoilded 형태의 유전자가 같은 조건에서 전달 효과가 다른 형태의 유전자보다 상대적으로 높은 것으로 확인되었다.Thus, in many mechanisms of gene transfer, supercoilded genes have higher permeability and delivery effects than other genes, based on the fact that a small volume of material can permeate the cell membrane relatively easily. In fact, the results showed that the supercoilded form of genes had a higher transfer effect than other genes under the same conditions.
그러나, 종래에는 비정상의 유전자를 정상 유전자로 대체시키는 방식 또는 유전자에 단백질 등의 재료를 주입하여 향상된 기능을 발현시키는 방식을 이용하여 유전적 결함이나 질병을 치료할 뿐, 유전자를 이용한 질병 치료에 상술한 유전자의 형태적 특성이 반영되지 않아 유전자의 세포 투과율 또는 전달 효율이 떨어질 수 있다는 점에서 한계가 있다. 또한, 이로 인해 유전자를 이용하는 질병의 치료 효과가 떨어질 수 있다는 문제가 있다.However, in the related art, only a method for treating a genetic defect or a disease by using a method of replacing an abnormal gene with a normal gene or expressing an improved function by injecting a material such as a protein into the gene is described above. There is a limit in that the morphological characteristics of the genes are not reflected and thus the cell permeability or delivery efficiency of the genes may be reduced. In addition, there is a problem that this may reduce the therapeutic effect of the disease using the gene.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 초음파를 이용하여 유전자를 작게 패키징(packaging)함으로써 유전자의 세포 투과율 또는 전달 효율을 향상시킬 수 있는 유전자 패키징 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above problems is to provide a gene packaging method that can improve the cell permeability or delivery efficiency of a gene by packaging the gene small using ultrasound.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 초음파를 이용하여 유전자를 작게 패키징함으로써 유전자의 질병 치료 효과를 향상시킴과 동시에 모든 질병 치료에 용이하게 적용할 수 있는 유전자 패키징 장치를 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a gene packaging device that can be easily applied to the treatment of all diseases at the same time to improve the disease treatment effect of the gene by packaging the gene small using ultrasound.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 초음파를 이용하는 유전자 패키징 방법은, 초음파 자극 시스템에서 수행되며, 유전자가 포함된 용액(solution)을 수용하는 단계, 용액에 포함된 유전자의 양 및 길이에 따라 조사할 초음파의 강도 및 시간을 포함하는 초음파 조사 조건을 결정하는 단계 및 용액에 포함된 유전자가 방사력(radiation force)으로 인해 감기거나 접혀 형태가 변형되도록 용액에 초음파 조사 조건에 상응하는 초음파를 조사하는 단계를 포함한다.Genetic packaging method using ultrasonic waves according to an aspect of the present invention for achieving the above object is carried out in an ultrasonic stimulation system, the step of receiving a solution (gene) containing the gene, the amount and length of the gene contained in the solution Determining the ultrasonic irradiation conditions including the intensity and time of the ultrasonic waves to be irradiated according to the method, and the ultrasonic waves corresponding to the ultrasonic irradiation conditions in the solution so that the genes contained in the solution are wound or folded due to a radiation force. Investigating the step.
여기에서, 초음파 조사 조건을 결정하는 단계는 용액에 포함된 유전자가 파괴되지 않도록 초음파 조사 조건을 조절할 수 있다.Here, the step of determining the ultrasonic irradiation conditions may adjust the ultrasonic irradiation conditions so that the gene contained in the solution is not destroyed.
여기에서, 초음파 조사 조건을 결정하는 단계는 용액에 포함된 유전자의 양에 따라 주파수(frequency), 주기(cycle) 및 음압(ultrasound pressure) 중 적어도 하나를 포함하는 초음파의 강도와 시간이 조절될 수 있고, 초음파를 조사할 유전자의 위치 및 길이에 따라 주파수가 조절될 수 있다.Herein, the determining of the ultrasound irradiation condition may be performed by adjusting the intensity and time of the ultrasound including at least one of frequency, cycle, and ultrasound pressure according to the amount of the gene included in the solution. The frequency may be adjusted according to the position and length of the gene to be irradiated with ultrasound.
여기에서, 용액에 초음파 조사 조건에 상응하는 초음파가 조사되면, 용액에 포함된 유전자와 유전자 주변의 유체 간의 밀도 및 음향 임피던스의 차이로 인해 비선형적 방사력이 발생되고, 비선형적 방사력에 의해 유전자가 감기거나 접혀 부피가 축소되도록 유전자의 형태를 변형시킴으로써 유전자를 패키징하는 단계를 더 포함할 수 있다.Here, when the solution is irradiated with ultrasonic waves corresponding to the ultrasonic irradiation conditions, the nonlinear radiation force is generated due to the difference in density and acoustic impedance between the gene contained in the solution and the fluid around the gene, and the gene is generated by the nonlinear radiation force. The method may further include packaging the gene by modifying the shape of the gene such that the volume is reduced by winding or folding the volume.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 유전자 패키징 장치는, 초음파 자극 시스템에서 구현되며, 유전자가 포함된 용액을 수용하는 용액 수용부, 용액에 포함된 유전자의 양 및 길이에 따라 조사할 초음파의 강도 및 시간을 포함하는 초음파 조사 조건을 결정하는 초음파 결정부 및 용액에 포함된 유전자가 방사력으로 인해 감기거나 접혀 형태가 변형되도록 용액에 초음파 조사 조건에 상응하는 초음파를 조사하는 초음파 출력부를 포함한다.In addition, the gene packaging device according to another aspect of the present invention for achieving the above object is implemented in an ultrasonic stimulation system, the solution receiving portion for receiving a solution containing the gene, according to the amount and length of the gene contained in the solution Ultrasonic determination unit for determining the ultrasonic irradiation conditions including the intensity and time of the ultrasonic waves to be irradiated and ultrasonic waves irradiating the ultrasonic waves corresponding to the ultrasonic irradiation conditions on the solution so that the genes contained in the solution are wound or folded due to the radiation force It includes an output unit.
여기에서, 용액에 초음파 조사 조건에 상응하는 초음파가 조사되면 용액에 포함된 유전자와 유전자 주변의 유체 간의 밀도 및 음향 임피던스의 차이로 인해 비선형적 방사력이 발생되고 비선형적 방사력에 의해 유전자가 감기거나 접혀 부피가 축소되도록 유전자의 형태를 변형시킴으로써 유전자를 패키징하는 유전자 패키징부를 더 포함할 수 있다.Here, when the solution is irradiated with ultrasonic waves corresponding to the ultrasonic irradiation conditions, the nonlinear radiation force is generated due to the difference in density and acoustic impedance between the gene contained in the solution and the fluid around the gene, and the gene is wound by the nonlinear radiation force. Or the gene packaging unit may be further configured to package the gene by modifying the shape of the gene so that the volume is reduced.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 유전자 패키징 방법 및 이를 수행하는 장치에 따르면, 초음파를 이용하여 유전자를 작게 패키징(packaging)함으로써 유전자의 세포 투과율 또는 전달 효율을 향상시킬 수 있다.According to the gene packaging method using the ultrasonic wave and the apparatus for performing the same according to the embodiment of the present invention as described above, it is possible to improve the cell permeability or delivery efficiency of the gene by packaging the gene small using the ultrasonic wave (packaging).
또한, 초음파를 이용하여 유전자를 작게 패키징함으로써 유전자의 질병 치료 효과를 향상시킴과 동시에 모든 질병 치료에 용이하게 적용할 수 있다.In addition, by packaging the gene small using ultrasound, it is possible to improve the disease treatment effect of the gene and at the same time can be easily applied to all diseases treatment.
도 1은 일반적인 유전자의 형태를 설명하는 예시도이다.1 is an exemplary view for explaining the form of a general gene.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 유전자 패키징 방법을 설명하는 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a gene packaging method using ultrasound according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 영동 결과를 통해 초음파의 조사 강도에 의한 유전자의 형태 변화를 설명하는 예시도이다.3 is an exemplary diagram illustrating a change in the shape of a gene due to the intensity of ultrasound irradiation through electrophoresis results according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파의 조사 전의 유전자의 형태를 설명하는 예시도이다.Figure 4 is an exemplary view for explaining the form of the gene before the irradiation of the ultrasound according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파의 조사 시간에 의한 유전자의 형태 변화를 설명하는 예시도이다.5 is an exemplary view illustrating a change in the shape of a gene due to the irradiation time of ultrasonic waves according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 패키징된 유전자의 형태를 확인하는 예시도이다.Figure 6 is an exemplary view for confirming the shape of the packaged gene according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 패키징된 유전자의 분석 결과를 나타내는 예시도이다.7 is an exemplary view showing a result of analysis of a packaged gene according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 유전자 패키징 장치를 나타내는 블록도이다.8 is a block diagram illustrating a gene packaging apparatus using ultrasonic waves according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 유전자 패키징 장치를 형상화한 예시도이다.9 is an exemplary view illustrating the shape of a gene packaging apparatus using ultrasonic waves according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. The term and / or includes a combination of a plurality of related items or any item of a plurality of related items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 유전자 패키징 방법을 설명하는 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a gene packaging method using ultrasound according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 초음파를 이용하는 유전자 패키징 방법은 초음파 자극 시스템에서 수행될 수 있다.Referring to FIG. 2, a gene packaging method using ultrasound may be performed in an ultrasound stimulation system.
여기에서, 초음파 자극 시스템은 질병을 치료하기 위해 전기 신호를 초음파 신호로 변환하여 인체의 특정 기관 또는 세포를 자극시키는 시스템을 의미한다. Here, the ultrasonic stimulation system refers to a system for stimulating specific organs or cells of the human body by converting an electrical signal into an ultrasonic signal to treat a disease.
최근 DNA 또는 RNA와 같은 유전자를 이용하여 질병을 치료하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있으나 유전자를 이용하는 종래의 치료 기법들은 유전자의 형태적 특성이 고려되지 않아 질병을 치료함에 있어 유전자의 세포 투과율 또는 전달 효율이 떨어질 수 있다는 한계가 있다. 이로 인해, 유전자를 이용하는 질병의 치료 효과가 떨어질 수 있다는 문제가 있다.Recently, researches for treating diseases using genes such as DNA or RNA have been actively conducted. However, conventional therapeutic techniques using genes do not consider the morphological characteristics of the genes. There is a limit that efficiency may be reduced. For this reason, there is a problem that the therapeutic effect of the disease using the gene may be reduced.
따라서, 본 발명은 유전자의 세포 투과율 또는 전달 효율을 향상시켜 유전자의 질병 치료 효과를 향상시킬 수 있도록 유전자를 인위적으로 작게 패키징(packaging)하는 방법을 제안한다.Accordingly, the present invention proposes a method of artificially packaging a gene so as to improve the cell permeability or delivery efficiency of the gene to improve the disease treatment effect of the gene.
본 발명에 따른 초음파를 이용하는 유전자 패키징 방법은 유전자가 포함된 용액을 수용하는 단계(S100), 초음파 조사 조건을 결정하는 단계(S200) 및 용액에 초음파 조사 조건에 상응하는 초음파를 조사하는 단계(S300)를 포함하고, 유전자의 부피가 축소되도록 형태를 변형시킴으로써 유전자를 패키징하는 단계(S400)를 더 포함할 수 있다.Gene packaging method using the ultrasonic wave according to the present invention comprises the steps of receiving a solution containing the gene (S100), determining the ultrasonic irradiation conditions (S200) and irradiating the ultrasonic waves corresponding to the ultrasonic irradiation conditions (S300) ), And packaging the gene by modifying the shape so that the volume of the gene is reduced (S400).
유전자를 패키징하기 위해서는 먼저, 유전자가 포함된 용액을 수용할 수 있다(S100).In order to package a gene, first, a solution containing a gene may be accommodated (S100).
보다 구체적으로, 정량의 유전자를 용액(solution)에 혼합한 후 초음파를 조사할 수 있도록 홈판(well plate)과 같은 용기에 수용할 수 있다. More specifically, the quantitative gene may be mixed in a solution and then housed in a container such as a well plate to irradiate ultrasonic waves.
유전자가 포함된 용액이 수용되면, 초음파 조사 조건을 결정할 수 있다(S200).If the solution containing the gene is accommodated, it is possible to determine the ultrasound irradiation conditions (S200).
여기에서, 초음파 조사 조건은 용액에 조사할 초음파의 주파수(frequency), 주기(cycle), 음압(ultrasound pressure) 등이 포함된 초음파의 강도 및 초음파가 조사될 시간을 포함할 수 있다. Here, the ultrasonic irradiation conditions may include the frequency of the ultrasonic waves to be irradiated to the solution, the cycle (cycle), the intensity of the ultrasonic wave (ultrasound pressure) and the like, and the time when the ultrasonic waves are irradiated.
초음파 조사 조건은 용액에 포함된 유전자가 파괴되지 않도록 자유롭게 조절 가능하다. 보다 구체적으로, 용액에 포함된 유전자의 양에 따라 초음파의 강도 및 시간을 조절할 수 있으며, 용액에 포함된 유전자의 위치나 길이에 따라 초음파의 강도 중 주파수를 임의의 특정 영역 내에서 조절할 수 있다. Ultrasonic irradiation conditions are freely adjustable so that the genes contained in the solution are not destroyed. More specifically, the intensity and time of the ultrasonic wave may be adjusted according to the amount of the gene included in the solution, and the frequency of the intensity of the ultrasonic wave may be adjusted within any particular region according to the position or length of the gene included in the solution.
이 때, 유전자의 길이에 따라 주파수를 조절하는 이유는 유전자의 길이에 따라 방사력(radiation force)의 영향이 상이하게 나타날 수 있기 때문이다.In this case, the reason for adjusting the frequency according to the length of the gene is that the influence of the radiation force (radiation force) may appear differently depending on the length of the gene.
용액에 포함된 유전자의 양 및 길이에 상응하여 초음파 조사 조건이 조절됨에 따라 초음파 조사 조건에 상응하는 초음파를 용액에 조사할 수 있다(S300).As the ultrasonic irradiation conditions are controlled according to the amount and length of the genes included in the solution, ultrasonic waves corresponding to the ultrasonic irradiation conditions may be irradiated to the solution (S300).
즉, 초음파 자극 시스템을 구성하는 전기 신호 발생 장치에서 초음파 조사 조건에 상응하는 전기 신호를 발생시키면, 초음파 변환기에서 전기 신호를 초음파 신호로 변환하여 용액에 조사된다.That is, when the electrical signal generator constituting the ultrasonic stimulation system generates an electrical signal corresponding to the ultrasonic irradiation conditions, the ultrasonic transducer converts the electrical signal into an ultrasonic signal and irradiates the solution.
용액에 초음파가 조사되면, 용액에 포함된 유전자의 부피가 축소되도록 형태를 변형시킴으로써 유전자를 패키징할 수 있다(S400).When ultrasound is irradiated to the solution, the gene can be packaged by modifying the shape so that the volume of the gene contained in the solution is reduced (S400).
보다 상세하게는, 용액에 초음파가 조사되면 용액에서 유전자와 유체 간의 밀도 및 음향 임피던스의 차이로 인해 비선형적 방사력이 발생될 수 있다. 비선형적 방사력에 의해 유전자에 힘이 가해짐에 따라 유전자가 움직이게 되는데 그 힘이 유전자의 무게 중심을 기준으로 일정하게 가해지지 않아 회전 또한 유발된다.More specifically, when ultrasonic waves are applied to a solution, nonlinear radiation may be generated due to a difference in density and acoustic impedance between the gene and the fluid in the solution. As a force is applied to a gene by nonlinear radiation force, the gene moves. The force is not applied uniformly based on the center of gravity of the gene, which causes rotation.
그리하여, 유전자는 감기거나 접히는 등 형태가 변형되고 이로 인해 유전자의 부피가 축소되어 작게 패키징될 수 있다.Thus, the gene may be changed in shape, such as winding or folding, and thus, the volume of the gene may be reduced and packaged smaller.
이하 도 3 내지 도 7에서 초음파 조사에 따라 유전자가 패키징되는 것을 확인할 수 있는 실험 결과를 보다 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the experimental results to confirm that the gene is packaged according to the ultrasonic irradiation in Figures 3 to 7 will be described in more detail.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 영동 결과를 통해 초음파의 조사 강도에 의한 유전자의 형태 변화를 설명하는 예시도이다.3 is an exemplary diagram illustrating a change in the shape of a gene due to the intensity of ultrasound irradiation through electrophoresis results according to an embodiment of the present invention.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파의 조사 전의 유전자의 형태를 설명하는 예시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파의 조사 시간에 의한 유전자의 형태 변화를 설명하는 예시도이다.In addition, Figure 4 is an exemplary view for explaining the shape of the gene before the irradiation of the ultrasound according to an embodiment of the present invention, Figure 5 illustrates the change in the shape of the gene by the irradiation time of the ultrasound according to another embodiment of the present invention This is an example diagram.
더불어, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 패키징된 유전자의 형태를 확인하는 예시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 패키징된 유전자의 분석 결과를 나타내는 예시도이다.In addition, Figure 6 is an exemplary view for confirming the shape of the packaged gene according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is an exemplary view showing the analysis results of the packaged gene according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 전기 영동 실험을 통해 초음파의 강도에 따라 유전자의 형태가 변형되는 과정을 확인할 수 있다. 이를 용이하게 구별하기 위해 coiled DNA와 uncoiled DNA를 실험에 이용하였다.Referring to Figure 3, it can be confirmed through the electrophoresis experiment that the shape of the gene is modified according to the intensity of the ultrasound. To easily distinguish this, coiled DNA and uncoiled DNA were used in the experiment.
여기에서, uncoiled DNA는 pEGFP 용액을 94℃로 180초 동안 가열하여 30분 동안 자연 colling 시킨 Heated pDNA를 의미할 수 있으며, 전기 영동은 100V, 95mA에서 일정 전압 모드(5V/cm)로 수행될 수 있다.Here, the uncoiled DNA may refer to a heated pDNA that is naturally colled for 30 minutes by heating the pEGFP solution to 94 ℃ for 180 seconds, electrophoresis may be performed in a constant voltage mode (5V / cm) at 100V, 95mA have.
그리하여 (1)은 coiled DNA를 이용한 전기 영동 실험 결과를 나타내고, (2) 내지 (4)는 uncoiled DNA를 이용한 전기 영동 실험 결과를 나타낼 수 있다. 특히, (2)는 초음파가 조사되지 않는 경우, (3)은 400kPa의 음압(ultrasound pressure)과 1%의 duty를 30초 동안 지속한 경우, (4)는 400kPa의 음압과 10%의 duty를 30초 동안 지속한 경우에서의 결과를 나타낸다. Thus, (1) shows the results of electrophoresis experiments using coiled DNA, and (2) to (4) can show the results of electrophoresis experiments using uncoiled DNA. Particularly, (2) shows that when the ultrasonic wave is not irradiated, (3) shows a sound pressure of 400 kPa and a duty of 1% for 30 seconds, and (4) shows a sound pressure of 400 kPa and a duty of 10%. Results are shown when lasting for 30 seconds.
이를 통해, (3)의band signal 영역이 (1)의 band signal영역과 유사한 것을 확인할 수 있다. 이는 uncoiled 형태의 DNA가 초음파 조사 시 coiled되어 패키징된 것을 의미한다. 다만, (4)의 경우 유전자에 너무 강한 에너지의 초음파가 조사됨에 따라 많은 수의 DNA가 파괴되어 band signal이 약하게 표시된 것을 확인할 수 있다.Through this, it can be seen that the band signal region of (3) is similar to the band signal region of (1). This means that the uncoiled DNA is coiled and packaged during ultrasonic irradiation. However, in the case of (4), as the ultrasonic energy of too strong energy is irradiated to the gene, a large number of DNA is destroyed and the band signal is weakly displayed.
따라서, 유전자는 적절한 강도의 초음파가 조사되었을 때 보다 효율적으로 패키징됨을 확인할 수 있다.Therefore, it can be confirmed that the gene is more efficiently packaged when ultrasonic waves of appropriate intensity are irradiated.
도 4 및 도 5를 참조하면, 초음파의 조사 시간에 따라 유전자의 형태가 변형되는 과정을 AFM(Atomic Force Microscope) 이미지를 통해 확인할 수 있다. 4 and 5, the process of changing the shape of the gene according to the irradiation time of the ultrasound can be confirmed through an AFM (Atomic Force Microscope) image.
먼저, 도 4를 통해 초음파를 조사하기 전의 유전자 형태를 확인할 수 있다. 이 때, 유전자는 plasmid DNA를 사용하였고, 도 4에 도시된 A, B, C의 유전자 형태를 통해 확인할 수 있듯이 uncoiled 형태를 가지는 것을 알 수 있다.First, the gene form before irradiation of ultrasound can be confirmed through FIG. At this time, the gene was used plasmid DNA, it can be seen that it has an uncoiled form as can be confirmed through the gene form of A, B, C shown in FIG.
여기에 동일한 강도의 초음파를 조사하면 도 5에 도시된 바와 같이 coiled된 유전자의 형태로 변형될 수 있다. 이 때, (1)은 uncoiled 형태의 plasmid DNA에 초음파를 30초 동안 조사한 후의 유전자 형태이고, (2)는 uncoiled 형태의 plasmid DNA에 초음파를 120초 동안 조사한 후의 유전자의 형태이며, (3)은 uncoiled 형태의 plasmid DNA에 초음파를 300초 동안 조사한 후의 유전자의 형태를 나타낸다.When irradiated with ultrasonic waves of the same intensity, it can be transformed into a coiled gene as shown in FIG. 5. In this case, (1) is the gene form after irradiating the uncoiled form of plasmid DNA for 30 seconds, (2) is the form of the gene after irradiating the uncoiled form of plasmid DNA for 120 seconds, and (3) is Uncoiled plasmid DNA shows the shape of the gene after 300 seconds of ultrasound irradiation.
즉, 도 4와 도 5를 통해 uncoiled 형태의 유전자에 초음파를 조사하면 coiled 형태의 유전자로 패키징되며, 유전자에 초음파가 보다 오랜 시간 조사되었을 때 더 작게 패키징됨을 확인할 수 있다.That is, when ultrasonic waves are irradiated to an uncoiled type gene through FIGS. 4 and 5, it is packaged as a coiled type gene, and when the ultrasonic wave is irradiated to the gene for a longer time, it can be confirmed that the package is smaller.
도 6 및 도 7을 참조하면, 초음파가 조사되는 시간을 다르게 조절하여 패키징된 유전자의 형태와 패키징된 유전자의 분석 결과를 확인할 수 있다.6 and 7, the shape of the packaged gene and the analysis result of the packaged gene may be confirmed by controlling the time for which the ultrasound is irradiated differently.
도 6에서 A는 초음파가 조사되지 않은 상태, B는 30초 동안 초음파가 조사된 경우, C는 60초 동안 초음파가 조사된 경우, D는 120초 동안 초음파가 조사된 경우, E는 300초 동안 초음파가 조사된 경우에서의 유전자 형태를 확인할 수 있다.In FIG. 6, A is not irradiated with ultrasound, B is irradiated with ultrasound for 30 seconds, C is irradiated with ultrasound for 60 seconds, D is irradiated with ultrasound for 120 seconds, and E is 300 seconds. The gene morphology in the case of ultrasound irradiation can be confirmed.
이와 같이 초음파 조사 시간을 상이하게 조절하여 패키징된 유전자를 분석하기 위해 pEGFPs의 AFM(Atomic Force Microscope) 이미지를 정량적 화상 처리 방법을 기반으로 coiled 정도를 분석하여 Folding index를 산출하였다.In order to analyze the packaged gene by controlling the irradiation time differently, the folding index was calculated by analyzing the coiled degree of the AFM (Atomic Force Microscope) images of pEGFPs based on the quantitative image processing method.
Folding index를 구하기 위해서는 먼저, coiled의 정도를 국소 곡률의 양에 따라 측정하고 컬러 이미지를 적색, 녹색, 청색 채널의 합산 그레이 스케일 이미지로 변환한다. 또한, 하나의 DNA를 ROI에 접근하여 처리하고, ROI는 잡음을 제거하기 위해 가우시안 저역통과 필터링한다. 이렇게 처리된 이미지를 다시 스플라인을 이용하여 매개변수화하여 국소 곡률을 스플라인 함수의 2차 미분방정식을 구함으로써 최종적으로 Folding index를 구할 수 있다.To obtain the folding index, first measure the degree of coiling according to the amount of local curvature and convert the color image into a sum gray scale image of the red, green, and blue channels. In addition, a single DNA is accessed and processed by the ROI, which is Gaussian lowpass filtered to remove noise. The processed image is then parametrized using splines, and the local index can be finally determined by obtaining the second-order differential equation of the spline function.
그리하여, A 내지 E의 Folding index 값을 비교해보면, 초음파를 조사한 시간이 점점 늘어 날수록 유전자의 folding index가 증가한 것으로 보아 초음파를 조사하는 시간이 길수록 coiled된 형태가 강한 것을 확인할 수 있다.Thus, when comparing the folding index values of A to E, the folding index of the gene is increased as the time of ultrasonic irradiation increases, so that the coiled shape is stronger as the time of ultrasonic irradiation is longer.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 유전자 패키징 장치를 나타내는 블록도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 유전자 패키징 장치를 형상화한 예시도이다.FIG. 8 is a block diagram illustrating a gene packaging apparatus using ultrasonic waves according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a diagram illustrating a shape of a gene packaging apparatus using ultrasonic waves according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 초음파를 이용하는 유전자 패키징 장치(100)는 초음파 자극 시스템에 의해 구현될 수 있으며, 용액 수용부(110), 초음파 결정부(120), 초음파 출력부(130) 및 유전자 패키징부(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the gene packaging apparatus 100 using ultrasonic waves may be implemented by an ultrasonic stimulation system, and includes a solution receiving unit 110, an ultrasonic determination unit 120, an ultrasonic output unit 130, and a gene packaging unit. 140 may be included.
용액 수용부(110)는 유전자가 포함된 용액을 수용할 수 있다. The solution receiving unit 110 may receive a solution containing a gene.
초음파 결정부(120)는 용액에 포함된 유전자의 양 및 길이에 따라 조사할 초음파의 강도 및 시간을 포함하는 초음파 조사 조건을 결정할 수 있다.The ultrasound determination unit 120 may determine the ultrasound irradiation condition including the intensity and time of the ultrasound to be irradiated according to the amount and length of the gene included in the solution.
여기에서, 초음파 조사 조건은 용액에 조사할 초음파의 주파수(frequency), 주기(cycle), 음압(ultrasound pressure) 등이 포함된 초음파의 강도 및 초음파를 조사하는 시간을 포함할 수 있다. Here, the ultrasonic irradiation condition may include the intensity of the ultrasonic wave including the frequency of the ultrasonic wave to be irradiated to the solution, a cycle, an ultrasonic pressure, and the like, and a time for irradiating the ultrasonic wave.
특히, 초음파 결정부(120)는 용액에 포함된 유전자가 파괴되지 않도록 초음파 조사 조건을 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 용액에 포함된 유전자의 양에 따라 초음파의 강도 및 시간을 자유로이 조절할 수 있으며, 용액에 포함된 유전자의 길이에 따라 초음파의 강도 중 주파수를 임의의 특정 영역에서 자유로이 조절할 수 있다. 이 때, 유전자의 길이에 따라 주파수를 조절하는 이유는 유전자의 길이에 따라 방사력(radiation force)의 영향이 상이하게 나타날 수 있기 때문이다.In particular, the ultrasound determination unit 120 may adjust the ultrasound irradiation conditions so that the genes contained in the solution are not destroyed. More specifically, the intensity and time of the ultrasonic wave can be freely adjusted according to the amount of the gene included in the solution, and the frequency of the intensity of the ultrasonic wave can be freely adjusted in any particular region according to the length of the gene included in the solution. In this case, the reason for adjusting the frequency according to the length of the gene is that the influence of the radiation force (radiation force) may appear differently depending on the length of the gene.
초음파 출력부(130)는 용액에 초음파 조사 조건에 상응하는 초음파를 조사할 수 있다.The ultrasonic output unit 130 may radiate ultrasonic waves corresponding to ultrasonic irradiation conditions to the solution.
즉, 초음파 조사 조건에 상응하는 전기 신호가 발생되면, 초음파 출력부(130)에서 전기 신호를 초음파 신호로 변환하여 용액에 조사된다. 따라서, 초음파 출력부(130)는 초음파 프로브를 발생시키는 초음파 변환기를 의미할 수 있다.That is, when an electric signal corresponding to the ultrasonic irradiation condition is generated, the ultrasonic output unit 130 converts the electrical signal into an ultrasonic signal and irradiates the solution. Thus, the ultrasonic output unit 130 may refer to an ultrasonic transducer for generating an ultrasonic probe.
유전자 패키징부(140)는 용액에 포함된 유전자의 형태를 변형시켜 유전자를 패키징할 수 있다.The gene packaging unit 140 may package the gene by modifying the shape of the gene included in the solution.
보다 구체적으로, 용액에 초음파를 조사하면, 용액에서 유전자와 유체 간의 밀도 및 음향 임피던스의 차이로 인해 비선형적 방사력이 발생될 수 있다. 비선형적 방사력에 의해 유전자에 힘이 가해짐에 따라 유전자가 움직이게 되는데 이 때 힘이 유전자의 무게 중심을 기준으로 일정하게 가해지지 않아 회전 또한 유발될 수 있다.More specifically, when ultrasonic waves are applied to a solution, nonlinear radiation may be generated due to a difference in density and acoustic impedance between the gene and the fluid in the solution. As the force is applied to the gene by the nonlinear radiation force, the gene moves. At this time, the force is not applied uniformly based on the center of gravity of the gene, and rotation may also be induced.
그리하여, 유전자는 감기거나 접히는 등 형태가 변형되고 이로 인해 유전자의 부피가 축소되어 작게 패키징될 수 있다.Thus, the gene may be changed in shape, such as winding or folding, and thus, the volume of the gene may be reduced and packaged smaller.
도 9는 상술한 유전자 패키징 장치를 형상화한 것으로, 이를 이용하여 pEGFP-C1 벡터를 인위적으로 작게 패키징하는 방법을 예를 들어 설명하도록 한다.FIG. 9 illustrates the above-described gene packaging apparatus, and a method of artificially small pEGFP-C1 vector packaging using the gene packaging apparatus will be described as an example.
pEGFP-C1 벡터를 패키징하기 위해서는 먼저, 정량의 pEGFP-C1 벡터(111)가 포함된 용액(113)을 well plate 형태의 용액 수용부(110)에 약 1mm 정도 수용할 수 있다. 이 때, pEGFP-C1 벡터는 대장균(Escherichia coli)에서 증식시킨 후 Endo-free plamid giga kit를 이용하여 분리 정제하고, Nano Drop ND-1000을 통해 정량 분석한 유전자를 의미할 수 있다.In order to package the pEGFP-C1 vector, first, a solution 113 containing a quantitative amount of the pEGFP-C1 vector 111 may be accommodated in the well receiving solution 110 in a well plate form about 1 mm. In this case, the pEGFP-C1 vector may refer to a gene grown in Escherichia coli, isolated and purified using an Endo-free plamid giga kit, and quantitatively analyzed through Nano Drop ND-1000.
용액 수용부(110)에 pEGFP-C1 벡터(111)가 포함된 용액(113)이 수용됨에 따라 초음파 출력부(130)을 이용하여 특정 형태의 초음파 프로브를 조사할 수 있다. 예를 들어, 용액에는 중심 주파수 1.12MHz, 주기 10ms 및 음압 400KPa에 해당하는 초음파의 강도가 약 30초에서 300초의 시간동안 조사될 수 있다. As the solution 113 including the pEGFP-C1 vector 111 is accommodated in the solution receiving unit 110, the ultrasonic probe 130 may be irradiated with a specific type of ultrasonic probe. For example, the solution may be irradiated with an intensity of ultrasonic waves corresponding to a center frequency of 1.12 MHz, a period of 10 ms and a sound pressure of 400 KPa for a time of about 30 to 300 seconds.
이 때, 도 9에는 별도로 도시하지는 않았으나 용액(113)에 포함된 pEGFP-C1 벡터(111)가 파괴되지 않도록 초음파 결정부(120)를 통해 용액(113)에 포함된 pEGFP-C1 벡터(111)의 양 및 길이에 따라 초음파의 강도 및 시간을 조절할 수 있다.In this case, although not separately illustrated in FIG. 9, the pEGFP-C1 vector 111 included in the solution 113 through the ultrasonic crystal determiner 120 so that the pEGFP-C1 vector 111 included in the solution 113 is not destroyed. The intensity and time of the ultrasound may be adjusted according to the amount and length of the ultrasonic wave.
이로 인해, 용액(113)에 포함된 pEGFP-C1 벡터(111)는 감기거나 접히는 등 형태가 변형되어 부피가 축소될 수 있다.As a result, the pEGFP-C1 vector 111 included in the solution 113 may be deformed in a shape such as being folded or folded to reduce its volume.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

Claims (6)

  1. 초음파 자극 시스템에서 수행되는 유전자 패키징 방법에 있어서,In the gene packaging method performed in the ultrasonic stimulation system,
    유전자가 포함된 용액(solution)을 수용하는 단계;Receiving a solution containing a gene;
    상기 용액에 포함된 유전자의 양 및 길이에 따라 조사할 초음파의 강도 및 시간을 포함하는 초음파 조사 조건을 결정하는 단계; 및Determining ultrasonic irradiation conditions including intensity and time of ultrasonic waves to be irradiated according to the amount and length of genes included in the solution; And
    상기 용액에 포함된 유전자가 방사력(radiation force)으로 인해 감기거나 접혀 형태가 변형되도록 상기 용액에 상기 초음파 조사 조건에 상응하는 초음파를 조사하는 단계를 포함하는 유전자 패키징 방법.And irradiating ultrasonic waves corresponding to the ultrasonic irradiation conditions on the solution such that the genes contained in the solution are wound or folded due to a radiation force to deform the shape.
  2. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 초음파 조사 조건을 결정하는 단계는,Determining the ultrasonic irradiation conditions,
    상기 용액에 포함된 유전자가 파괴되지 않도록 상기 초음파 조사 조건을 조절 가능한 것을 특징으로 하는 유전자 패키징 방법.Gene packaging method, characterized in that the ultrasonic irradiation conditions can be adjusted so that the gene contained in the solution is not destroyed.
  3. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2,
    상기 초음파 조사 조건을 결정하는 단계는,Determining the ultrasonic irradiation conditions,
    상기 용액에 포함된 유전자의 양에 따라 주파수(frequency), 주기(cycle) 및 음압(ultrasound pressure) 중 적어도 하나를 포함하는 초음파의 강도와 시간이 조절 가능하고, 상기 초음파를 조사할 유전자의 위치 및 길이에 따라 상기 주파수가 조절 가능한 것을 특징으로 하는 유전자 패키징 방법.According to the amount of the gene contained in the solution, the intensity and time of the ultrasonic wave including at least one of frequency, cycle and ultrasound pressure can be adjusted, and the position of the gene to be irradiated with the ultrasonic wave and Gene packaging method characterized in that the frequency is adjustable according to the length.
  4. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 용액에 상기 초음파 조사 조건에 상응하는 초음파가 조사되면,If the solution is irradiated with ultrasonic waves corresponding to the ultrasonic irradiation conditions,
    상기 용액에 포함된 유전자와 상기 유전자 주변의 유체 간의 밀도 및 음향 임피던스의 차이로 인해 비선형적 방사력이 발생되고,Non-linear radiation is generated due to the difference in density and acoustic impedance between the gene contained in the solution and the fluid around the gene,
    상기 비선형적 방사력에 의해 상기 유전자가 감기거나 접혀 부피가 축소되도록 상기 유전자의 형태를 변형시킴으로써 상기 유전자를 패키징하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유전자 패키징 방법.Packaging the gene by modifying the shape of the gene such that the gene is wound or folded by the nonlinear radioactive force to reduce its volume.
  5. 초음파 자극 시스템에서 구현되는 유전자 패키징 장치에 있어서, In the gene packaging device implemented in the ultrasonic stimulation system,
    유전자가 포함된 용액(solution)을 수용하는 용액 수용부;A solution receiving portion containing a solution containing a gene;
    상기 용액에 포함된 유전자의 양 및 길이에 따라 조사할 초음파의 강도 및 시간을 포함하는 초음파 조사 조건을 결정하는 초음파 결정부; 및Ultrasonic determination unit for determining the ultrasonic irradiation conditions including the intensity and time of the ultrasonic wave to be irradiated according to the amount and length of the gene contained in the solution; And
    상기 용액에 포함된 유전자가 방사력(radiation force)으로 인해 감기거나 접혀 형태가 변형되도록 상기 용액에 상기 초음파 조사 조건에 상응하는 초음파를 조사하는 초음파 출력부를 포함하는 유전자 패키징 장치.And an ultrasonic output unit for irradiating the ultrasonic wave corresponding to the ultrasonic irradiation condition on the solution so that the gene contained in the solution is wound or folded due to a radiation force.
  6. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5,
    상기 유전자 패키징 장치는,The gene packaging device,
    상기 초음파 출력부에 의해 상기 용액에 상기 초음파 조사 조건에 상응하는 초음파가 조사되면, When the ultrasonic wave corresponding to the ultrasonic irradiation condition is irradiated to the solution by the ultrasonic output unit,
    상기 용액에 포함된 유전자와 상기 유전자 주변의 유체 간의 밀도 및 음향 임피던스의 차이로 인해 비선형적 방사력이 발생되고,Non-linear radiation is generated due to the difference in density and acoustic impedance between the gene contained in the solution and the fluid around the gene,
    상기 비선형적 방사력에 의해 상기 유전자가 감기거나 접혀 부피가 축소되도록 상기 유전자의 형태를 변형시킴으로써 상기 유전자를 패키징하는 유전자 패키징부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유전자 패키징 장치.And a gene packaging unit for packaging the gene by modifying the shape of the gene such that the gene is wound or folded due to the nonlinear radiation force to reduce the volume.
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