WO2018101657A1 - 테라헤르츠파를 이용한 dna 분석 방법 및 dna 분석 장치 - Google Patents

테라헤르츠파를 이용한 dna 분석 방법 및 dna 분석 장치 Download PDF

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terahertz
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    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material

Definitions

  • the present invention relates to a DNA analysis method and a DNA analysis device using terahertz waves, and more particularly to a DNA analysis method and DNA analysis device using terahertz waves that can accurately determine the type of cancer from the DNA using terahertz waves. It is about.
  • Methylation of DNA is known as one of the key mechanisms of cancer development. Methylation of DNA, a tumor marker, occurs early in cancer and is common in almost all cancers, and is unique to each organ in the body.
  • FIGS. 1A and 1B are schematic diagrams showing normal DNA and DNA when cancer occurs. As shown in FIGS. 1A and 1B, when cancer occurs, DNA differs from normal DNA in that methylation proceeds. Therefore, measuring methylation of DNA can confirm carcinogenesis.
  • Bisulfite modification is the production of urasil in unmethylated DNA by deaminoation reaction.
  • DNA treated by the bisulfite alteration method is subjected to PCR amplification, sequencing, and the like to measure the degree of methylation of DNA.
  • Pseudo-Eliza method is a method of measuring the degree of methylation of DNA through the process shown in FIG. 3.
  • the Bisulfite Conversion and Array and Quasi-Eliza methods require complex pretreatment procedures and essentially require markers for the measurements. Despite these complex pretreatments, the Bisulfite Conversion and Array and Quasi-Eliza methods have relatively low accuracy. Therefore, there is a need for a new method and apparatus for accurately determining the type of cancer as well as diagnosing cancer.
  • Patent Document 1 US Patent Publication No. 2014/0070102
  • Patent Document 2 US Patent Publication No. 2013/0130237
  • Patent Document 3 Canadian Patent Publication No. 2842458
  • An object of the present invention is to provide a DNA analysis method and a DNA analysis device using a terahertz wave that can accurately determine the type of cancer from the DNA using the terahertz wave.
  • DNA analysis method comprises the steps of (a) irradiating terahertzpa to methylated DNA; (b) detecting terahertz waves reflected by the methylated DNA; (c) detecting a peak of the terahertz wave waveform detected in step (b); And (d) characterized in that it comprises the step of determining the type of cancer from the peak detected in step (c).
  • Step (c) comprises: (c-1) fitting the waveform to a sum of a first Gaussian function and a second Gaussian function; And (c-2) detecting a frequency of the terahertz wave corresponding to the peak of the first Gaussian function and the peak of the first Gaussian function.
  • Step (d) preferably includes the step of determining the type of the cancer from the frequency of the terahertz wave corresponding to the peak of the first Gaussian function detected in the step (c-2).
  • the step (a) comprises irradiating the methylated DNA with the terahertz wave while changing the frequency of the terahertz wave.
  • DNA analysis device includes a terahertz wave irradiation unit for irradiating terahertz wave to the methylated DNA; A terahertz wave detection unit for detecting terahertz waves reflected by the methylated DNA; A peak detector for detecting a peak of the terahertz wave waveform detected by the terahertz wave detector; And a determination unit that determines a type of cancer from the peak detected by the peak detection unit.
  • the peak detector includes: a waveform fitting unit fitting the waveform to a sum of a first Gaussian function and a second Gaussian function; And a Gaussian peak detector for detecting a frequency of the terahertz wave corresponding to the peak of the first Gaussian function and the peak of the first Gaussian function.
  • the determination unit may determine the type of the cancer from the frequency of the terahertz wave corresponding to the peak of the first Gaussian function detected by the Gaussian peak detector.
  • the terahertz wave irradiation unit preferably irradiates the methylated DNA with the terahertz wave while changing the frequency of the terahertz wave.
  • DNA analysis method and DNA analysis apparatus has the advantage that can accurately determine the type of cancer from the DNA using the terahertz wave.
  • FIG. 1A and 1B schematically show normal DNA and DNA when cancer occurs.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a bisulfite conversion method and an array method according to the prior art.
  • Figure 4 is a flow diagram illustrating a DNA analysis method using terahertz wave according to the present invention.
  • 5a to 5d are graphs showing waveforms of detected terahertz waves in accordance with the present invention.
  • FIG. 6 is a detailed flowchart illustrating step S120 of FIG. 4.
  • Figure 7 is a block diagram showing a DNA analysis device using the terahertz wave according to the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the absorption coefficient for actual leukemia carcinoma in the terahertz region in the method of DNA analysis using the terahertz wave according to the present invention.
  • terahertz wave is irradiated to the methylated DNA (S100).
  • S100 methylated DNA
  • terahertz waves are irradiated on methylated DNA while varying the frequency of terahertz waves from 0.4 THz to 2.5 THz.
  • the terahertz wave reflected by the methylated DNA is detected (S110).
  • terahertz waves are irradiated to methylated DNA, a part of the terahertz waves penetrate the methylated DNA and a part is reflected.
  • Reflected terahertz waves contain information unique to the methylated DNA.
  • the terahertz waves reflected from the DNA of skin cancer cells and the terahertz waves reflected from the DNA of prostate cancer cells are different. This will be described later in detail.
  • step S110 the peak of the terahertz wave waveform detected in step S110 is detected (S120).
  • FIG. 5A to 5D are graphs showing waveforms of detected terahertz waves according to the present invention.
  • FIG. 5A is a waveform of terahertz waves detected when terahertz waves are irradiated to a normal DNA sample
  • FIG. 5B is a view of terahertz waves detected when terahertz waves are irradiated to a DNA sample obtained by methylating normal DNA
  • 5C is a waveform of terahertz waves detected when terahertz waves are irradiated to DNA of prostate cancer cells
  • FIG. 5D is a waveform of terahertz waves detected when terahertz waves are irradiated to DNA of lung cancer cells to be.
  • the detected terahertz wave waveform has a unique peak according to the type of cancer. Specifically, in prostate cancer, a peak exists at 1.68 THz, and in lung cancer, a peak exists at 1.66 THz.
  • FIG. 6 is a detailed flowchart illustrating step S120 of FIG. 4.
  • the waveform of the detected terahertz wave is fitted to the sum of the first Gaussian function and the second Gaussian function (S121).
  • the response signal (detected terahertz wave) obtained by irradiating the terahertz wave to DNA while changing the frequency of the terahertz wave is fitted graphically as shown in Figs. 5A to 5D (solid line in Figs. 5A to 5D). Indicated by).
  • the response signal is represented by the sum of the first Gaussian function (indicated by the dashed-dotted line) and the second Gaussian function (indicated by the dashed line). Therefore, a first Gaussian function and a second Gaussian function can be obtained from the response signal.
  • the frequency of the terahertz wave corresponding to the peak of the first Gaussian function and the peak of the first Gaussian function is detected (S122), where the frequency at the peak of the response signal is the terahertz at the peak of the first Gaussian function. Corresponds to the frequency of the wave. Therefore, if the frequency of the terahertz wave at the peak of the first Gaussian function is obtained, the frequency at the peak of the detected terahertz wave can be obtained.
  • step S130 determines the type of cancer from the frequency of the terahertz wave corresponding to the peak of the first Gaussian function detected in step S122. Since the frequency of the terahertz wave corresponding to the peak of the first Gaussian function has a unique value according to the type of the arm, the reference frequency according to the type of the arm is stored in the form of a table and stored in the memory. By comparing the stored reference frequency, the matched value can be found to determine the type of cancer.
  • the DNA analysis apparatus includes a control unit 100, a terahertz wave irradiation unit 110, a terahertz wave detection unit 120, a peak detection unit 130, and a determination unit 140.
  • the controller 100 controls the DNA analysis apparatus according to the present invention as well as the terahertz wave irradiation unit 110, the terahertz wave detection unit 120, the peak detector 130, and the determination unit 140.
  • the terahertz wave irradiation unit 110 irradiates the terahertz wave to the methylated DNA.
  • the terahertz wave irradiation unit 110 irradiates the terahertz wave to the methylated DNA while changing the frequency of the terahertz wave. That is, the terahertz wave irradiation unit 110 performs step S100 of FIG. 4.
  • the terahertz wave detector 120 detects the terahertz wave reflected by the methylated DNA of the terahertz wave by the terahertz wave irradiation unit 110. That is, the terahertz wave detector 120 performs step S110 of FIG. 4.
  • the detecting peak detector 130 detects the peak of the terahertz wave waveform detected by the terahertz wave detector 120. That is, the peak detector 130 performs step S120 of FIG. 4.
  • the peak detector 130 may include a waveform fitting unit 131 and a Gaussian peak detector 132.
  • the waveform fitting unit 131 fits the waveform by the sum of the first Gaussian function and the second Gaussian function. That is, the waveform fitting unit 131 performs step S121 of FIG. 5.
  • the Gaussian peak detector 132 detects the frequency of the terahertz wave corresponding to the peak of the first Gaussian function and the peak of the first Gaussian function. That is, the Gaussian peak detector 132 performs step S122 of FIG. 5.
  • the determination unit 140 determines the type of cancer from the peak detected by the peak detection unit 130. That is, the determination unit 140 performs step S130 of FIG. 4. Specifically, the determination unit 140 determines the type of cancer from the frequency of the terahertz wave corresponding to the peak of the first Gaussian function detected by the Gaussian peak detection unit 132.
  • 8 is a diagram showing the absorption coefficient for leukemia carcinoma in the terahertz region in the method of DNA analysis using the terahertz wave according to the present invention. 8 shows the terahertz uptake coefficient ( ⁇ ) for DNA samples extracted from different leukemia carcinomas.
  • HL-60 is acute promyelocytic leukemia
  • SU-DHL-1 is Anaplastic Large Cell Lymphoblastic Leukemia (ALCL)
  • CCRF- CEM represents Acute lymphoblastic leukemia, respectively.
  • the terahertz uptake coefficient ⁇ for DNA samples has a different peak depending on leukemia carcinoma. Therefore, the type of cancer can be accurately determined using the DNA analysis method using the terahertz wave according to the present invention.
  • the DNA analysis method and the DNA analysis device according to the present invention can be used industrially because it can accurately determine the type of cancer from the DNA using terahertz wave.

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Abstract

본 발명은 테라헤르츠파를 이용하여 DNA로부터 암의 종류를 정확히 판별할 수 있는 테라헤르츠파를 이용한 DNA 분석 방법 및 DNA 분석 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 DNA 분석 방법은 (a) 메틸화된 DNA에 테라헤르츠파를 조사하는 단계; (b)상기 메틸화된 DNA에 의해 반사된 테라헤르츠파를 검출하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 검출된 테라헤르츠파의 파형의 피크를 검출하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계에서 검출한 상기 피크로부터 암의 종류를 판단하는 단계를 포함한다.

Description

테라헤르츠파를 이용한 DNA 분석 방법 및 DNA 분석 장치
본 발명은 테라헤르츠파를 이용한 DNA 분석 방법 및 DNA 분석 장치에 관한 것으로, 특히 테라헤르츠파를 이용하여 DNA로부터 암의 종류를 정확히 판별할 수 있는 테라헤르츠파를 이용한 DNA 분석 방법 및 DNA 분석 장치에 관한 것이다.
DNA의 메틸화는 암 발생의 매우 핵심적인 기전 중 하나로 알려져 있다. 종양표지자인 DNA의 메틸화는 암 발생 초기에 일어나는 현상으로 거의 모든 암에서 보편적으로 발견되며, 인체의 각 장기에 따라 고유한 특성을 갖는다.
도 1a 및 도 1b는 정상적인 DNA와 암이 발생한 경우의 DNA를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 암이 발생하면 DNA는 메틸화가 진행된다는 점에서 정상적인 DNA와 상이하다. 따라서, DNA의 메틸화를 측정하면 발암 여부를 확인할 수 있다.
DNA의 메틸화 검사를 통해 발암 진단을 하기 위해서는 DNA의 메틸화의 정도를 정확하게 측정하는 정량 측정법이 필요하다.
정량 측정법의 하나로, 도 2에 도시된 바이설파이트 변경법(Bisulfite Conversion) 및 어레이 방법이 있다. 바이설파이트 변경법은 탈아미노 반응에 의해 비메틸화 DNA 내에 우라실(urasil)을 생성하는 것이다. 바이설파이트 변경법에 의해 처리된 DNA를 PCR 증폭, 염기 서열 검사 등을 통해 DNA의 메틸화의 정도를 측정한다.
또 다른 정량 측정법의 하나로, 도 3에 도시된 유사-엘리자(ELISA-like) 방법이 있다. 유사-엘리자 방법은 도 3에 도시된 과정을 거쳐 DNA의 메틸화의 정도를 측정하는 방법이다.
바이설파이트 변경법(Bisulfite Conversion) 및 어레이 방법과 유사-엘리자 방법은 복잡한 전처리 과정을 필요로 하고, 측정을 위한 표지자를 필수적으로 요구한다. 이러한 복잡한 전처리 과정에도 불구하고, 바이설파이트 변경법(Bisulfite Conversion) 및 어레이 방법과 유사-엘리자 방법은 상대적으로 낮은 정확도를 가진다. 따라서, 발암 여부의 진단은 물론이고, 암의 종류를 정확하게 판별하는 새로운 방법 및 장치가 요구되는 실정이다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
특허 문헌 1: 미국 특허 공개 제2014/0070102호
특허 문헌 2: 미국 특허 공개 제2013/0130237호
특허 문헌 3: 캐나다 특허 공개 제2842458호
본 발명은 테라헤르츠파를 이용하여 DNA로부터 암의 종류를 정확히 판별할 수 있는 테라헤르츠파를 이용한 DNA 분석 방법 및 DNA 분석 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 DNA 분석 방법은 (a) 메틸화된 DNA에 테라헤르츠파를 조사하는 단계; (b)상기 메틸화된 DNA에 의해 반사된 테라헤르츠파를 검출하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 검출된 테라헤르츠파의 파형의 피크를 검출하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계에서 검출한 상기 피크로부터 암의 종류를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (c) 단계는 (c-1) 상기 파형을 제1 가우시안 함수와 제2 가우시안 함수의 합으로 피팅하는 단계; 및 (c-2) 상기 제1 가우시안 함수의 피크 및 상기 제1 가우시안 함수의 피크에 대응하는 상기 테라헤르츠파의 주파수를 검출하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 (d) 단계는 상기 (c-2) 단계에서 검출된 상기 제1 가우시안 함수의 피크에 대응하는 상기 테라헤르츠파의 주파수로부터 상기 암의 종류를 판단하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 (a) 단계는 상기 테라헤르츠파의 주파수를 변화시키면서 상기 테라헤르츠파를 상기 메틸화된 DNA에 조사하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 DNA 분석 장치는 메틸화된 DNA에 테라헤르츠파를 조사하는 테라헤르츠파 조사부; 상기 메틸화된 DNA에 의해 반사된 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부; 상기 테라헤르츠파 검출부에 의해 검출된 테라헤르츠파의 파형의 피크를 검출하는 피크 검출부; 및 상기 피크 검출부가 검출한 상기 피크로부터 암의 종류를 판단하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 피크 검출부는 상기 파형을 제1 가우시안 함수와 제2 가우시안 함수의 합으로 피팅하는 파형 피팅부; 및 상기 제1 가우시안 함수의 피크 및 상기 제1 가우시안 함수의 피크에 대응하는 상기 테라헤르츠파의 주파수를 검출하는 가우시안 피크 검출부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 판단부는 상기 가우시안 피크 검출부가 검출한 상기 제1 가우시안 함수의 피크에 대응하는 상기 테라헤르츠파의 주파수로부터 상기 암의 종류를 판단할 수 있다.
테라헤르츠파 조사부는 상기 테라헤르츠파의 주파수를 변화시키면서 상기 테라헤르츠파를 상기 메틸화된 DNA에 조사하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 DNA 분석 방법 및 DNA 분석 장치는 테라헤르츠파를 이용하여 DNA로부터 암의 종류를 정확히 판별할 수 있다는 장점이 있다.
도 1a 및 도 1b는 정상적인 DNA와 암이 발생한 경우의 DNA를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 바이설파이트 변경법(Bisulfite Conversion) 및 어레이 방법을 도시한 도면.
도 3은 종래 기술에 따른 유사-엘리자(ELISA-like) 방법을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 테라헤르츠파를 이용한 DNA 분석 방법을 도시한 흐름도.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 검출된 테라헤르츠파의 파형을 도시한 그래프.
도 6은 도 4의 S120 단계를 상세히 도시한 흐름도.
도 7은 본 발명에 따른 테라헤르츠파를 이용한 DNA 분석 장치를 도시한 블록도.
도 8은 본 발명에 따른 테라헤르츠파를 이용한 DNA 분석 방법에 있어서, 테라헤르츠 영역에서 실제 백혈병 암종에 대한 흡수계수를 도시한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 테라헤르츠파를 이용한 DNA 분석 방법을 도시한 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 메틸화된 DNA에 테라헤르츠파를 조사한다(S100). 여기서, 메틸화된 DNA에 조사되는 테라헤르츠파의 주파수를 변화시키면서 테라헤르츠파를 메틸화된 DNA에 조사하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 테라헤르츠파의 주파수를 0.4THz에서 2.5THz까지 변경시키면서 메틸화된 DNA에 테라헤르츠파를 조사한다.
다음에는, 메틸화된 DNA에 의해 반사된 테라헤르츠파를 검출한다(S110). 메틸화된 DNA에 테라헤르츠파를 조사하면, 테라헤르츠파의 일부는 메틸화된 DNA를 투과하고, 일부는 반사된다. 반사된 테라헤르츠파는 메틸화된 DNA에 따라 고유한 정보를 포함한다. 예를 들어, 피부암 세포의 DNA에서 반사된 테라헤르츠파와 전립선암 세포의 DNA에서 반사된 테라헤르츠파의 특성이 상이하다. 이에 대해서는 상세히 후술한다.
다음에는, S110 단계에서 검출된 테라헤르츠파의 파형의 피크를 검출한다(S120).
도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 검출된 테라헤르츠파의 파형을 도시한 그래프이다. 여기서, 도 5a는 정상적인 DNA 샘플에 테라헤르츠파를 조사하였을 때 검출된 테라헤르츠파의 파형이며, 도 5b는 정상적인 DNA를 메틸화하여 얻어진 DNA 샘플에 테라헤르츠파를 조사하였을 때 검출된 테라헤르츠파의 파형이며, 도 5c는 전립선암 세포의 DNA에 테라헤르츠파를 조사하였을 때 검출된 테라헤르츠파의 파형이며, 도 5d는 폐암 세포의 DNA에 테라헤르츠파를 조사하였을 때 검출된 테라헤르츠파의 파형이다.
도 5a 내지 도 5d에 도시된 바와 같이, 검출된 테라헤르츠파의 파형은 암의 종류에 따라 고유한 피크를 갖는다. 구체적으로는, 전립선암의 경우, 1.68THz에 피크가 존재하며, 폐암의 경우, 1.66THz에 피크가 존재한다.
피크를 검출하는 방법이 도 6에 상세히 도시되어 있다. 이하에서는 도 6을 참조하여, S120 단계에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 6은 도 4의 S120 단계를 상세히 도시한 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 검출된 테라헤르츠파의 파형을 제1 가우시안 함수와 제2 가우시안 함수의 합으로 피팅한다(S121). 구체적으로는, 테라헤르츠파의 주파수를 변경하면서 DNA에 테라헤르츠파를 조사하여 얻어진 응답 신호(검출된 테라헤르츠파)를 도 5a 내지 도 5d와 같이 그래프로 피팅한다(도 5a 내지 도 5d에 실선으로 표시됨). 발명자들의 연구 결과에 따르면, 이 응답신호는 제1 가우시안 함수(일점 쇄선으로 표시)와 제2 가우시안 함수(점선으로 표시)의 합으로 표시된다. 따라서, 상기 응답 신호로부터 제1 가우시안 함수와 제2 가우시안 함수를 구할 수 있다.
다음에는, 제1 가우시안 함수의 피크 및 제1 가우시안 함수의 피크에 대응하는 테라헤르츠파의 주파수를 검출한다(S122) 여기서, 응답 신호의 피크에서의 주파수는 제1 가우시안 함수의 피크에서의 테라헤르츠파의 주파수에 대응한다. 따라서, 제1 가우시안 함수의 피크에서의 테라헤르츠파의 주파수를 구하면, 검출된 테라헤르츠파의 피크에서의 주파수를 구할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, S120 단계에서 검출한 피크로부터 암의 종류를 판단한다. 구체적으로는, S130 단계는 S122 단계에서 검출된 제1 가우시안 함수의 피크에 대응하는 테라헤르츠파의 주파수로부터 암의 종류를 판단한다. 제1 가우시안 함수의 피크에 대응하는 테라헤르츠파의 주파수는 암의 종류에 따라 고유한 값을 가지므로, 암의 종류에 따른 기준 주파수를 테이블의 형태로 메모리에 저장하고, 검출된 주파수와 메모리에 저장된 기준 주파수를 비교하여 일치한 값을 찾아 암의 종류를 판단할 수 있다.
이하에서는, 상술한 본 발명에 따른 DNA 분석 방법이 수행되는 DNA 분석 장치에 대하여 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 테라헤르츠파를 이용한 DNA 분석 장치를 도시한 블록도이다. 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 DNA 분석 장치는 제어부(100), 테라헤르츠파 조사부(110), 테라헤르츠파 검출부(120), 피크 검출부(130) 및 판단부(140)를 포함한다.
제어부(100)는 테라헤르츠파 조사부(110), 테라헤르츠파 검출부(120), 피크 검출부(130) 및 판단부(140)는 물론이고 본 발명에 따른 DNA 분석 장치를 전반적으로 제어한다.
테라헤르츠파 조사부(110)는 메틸화된 DNA에 테라헤르츠파를 조사한다. 바람직하게는, 테라헤르츠파 조사부(110)는 테라헤르츠파의 주파수를 변화시키면서 테라헤르츠파를 메틸화된 DNA에 조사한다. 즉, 테라헤르츠파 조사부(110)는 도 4의 S100 단계를 수행한다.
테라헤르츠파 검출부(120)는 테라헤르츠파 조사부(110)에 의해 테라헤르츠파 중 메틸화된 DNA에 의해 반사된 테라헤르츠파를 검출한다. 즉, 테라헤르츠파 검출부(120)는 도 4의 S110 단계를 수행한다.
검출하는 피크 검출부(130)는 테라헤르츠파 검출부(120)에 의해 검출된 테라헤르츠파의 파형의 피크를 검출한다. 즉, 피크 검출부(130)는 도 4의 S120 단계를 수행한다.
피크 검출부(130)는 파형 피팅부(131) 및 가우시안 피크 검출부(132)를 포함할 수 있다.
파형 피팅부(131)는 파형을 제1 가우시안 함수와 제2 가우시안 함수의 합으로 피팅한다. 즉, 파형 피팅부(131)는 도 5의 S121 단계를 수행한다.
가우시안 피크 검출부(132)는 제1 가우시안 함수의 피크 및 제1 가우시안 함수의 피크에 대응하는 테라헤르츠파의 주파수를 검출한다. 즉, 가우시안 피크 검출부(132)는 도 5의 S122 단계를 수행한다.
판단부(140)는 피크 검출부(130)가 검출한 피크로부터 암의 종류를 판단한다. 즉, 판단부(140)는 도 4의 S130 단계를 수행한다. 구체적으로는, 판단부(140)는 가우시안 피크 검출부(132)가 검출한 제1 가우시안 함수의 피크에 대응하는 테라헤르츠파의 주파수로부터 암의 종류를 판단한다.
도 8은 본 발명에 따른 테라헤르츠파를 이용한 DNA 분석 방법에 있어서, 테라헤르츠 영역에서 백혈병 암종에 대한 흡수계수를 도시한 도면이다. 도 8에는 서로 다른 백혈병 암종들로부터 추출한 DNA 샘플들에 대한 테라헤르츠 흡수계수(α)가 도시되어 있다.
도 8에서, "Raji"는 버킷 림프종(Burkitt's lymphoma), "HL-60"은 급성전 골수성 백혈병(acute promyelocytic leukemia), "SU-DHL-1"은 ALCL(Anaplastic Large Cell Lymphoblastic Leukemia), CCRF-CEM은 급성 림프모구 백혈병(Acute lymphoblastic leukemia)을 각각 나타낸다.
도 8에 도시된 바와 같이, DNA 샘플들에 대한 테라헤르츠 흡수계수(α)는 백혈병 암종들에 따라서 다른 피크를 가진다. 따라서 본 발명에 따른 테라헤르츠파를 이용한 DNA 분석 방법을 이용하여 암의 종류를 정확하게 판별할 수 있다.
본 발명에 따른 DNA 분석 방법 및 DNA 분석 장치는 테라헤르츠파를 이용하여 DNA로부터 암의 종류를 정확히 판별할 수 있으므로 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims (8)

  1. (a) 메틸화된 DNA에 테라헤르츠파를 조사하는 단계;
    (b) 상기 메틸화된 DNA에 의해 반사된 테라헤르츠파를 검출하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계에서 검출된 테라헤르츠파의 파형의 피크를 검출하는 단계; 및
    (d) 상기 (c) 단계에서 검출한 상기 피크로부터 암의 종류를 판단하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 DNA 분석 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계는
    (c-1) 상기 파형을 제1 가우시안 함수와 제2 가우시안 함수의 합으로 피팅하는 단계; 및
    (c-2) 상기 제1 가우시안 함수의 피크 및 상기 제1 가우시안 함수의 피크에 대응하는 상기 테라헤르츠파의 주파수를 검출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 DNA 분석 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (d) 단계는 상기 (c-2) 단계에서 검출된 상기 제1 가우시안 함수의 피크에 대응하는 상기 테라헤르츠파의 주파수로부터 상기 암의 종류를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 DNA 분석 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 상기 테라헤르츠파의 주파수를 변화시키면서 상기 테라헤르츠파를 상기 메틸화된 DNA에 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 DNA 분석 방법.
  5. 메틸화된 DNA에 테라헤르츠파를 조사하는 테라헤르츠파 조사부;
    상기 메틸화된 DNA에 의해 반사된 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부;
    상기 테라헤르츠파 검출부에 의해 검출된 테라헤르츠파의 파형의 피크를 검출하는 피크 검출부; 및
    상기 피크 검출부가 검출한 상기 피크로부터 암의 종류를 판단하는 판단부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 DNA 분석 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 피크 검출부는
    상기 파형을 제1 가우시안 함수와 제2 가우시안 함수의 합으로 피팅하는 파형 피팅부; 및
    상기 제1 가우시안 함수의 피크 및 상기 제1 가우시안 함수의 피크에 대응하는 상기 테라헤르츠파의 주파수를 검출하는 가우시안 피크 검출부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 DNA 분석 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 판단부는 상기 가우시안 피크 검출부가 검출한 상기 제1 가우시안 함수의 피크에 대응하는 상기 테라헤르츠파의 주파수로부터 상기 암의 종류를 판단하는 것을 특징으로 하는 DNA 분석 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    테라헤르츠파 조사부는 상기 테라헤르츠파의 주파수를 변화시키면서 상기 테라헤르츠파를 상기 메틸화된 DNA에 조사하는 것을 특징으로 하는 DNA 분석 장치.
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