본 연구에서는 개인용 혈당측정기(personal glucose meter, PGM)를 검출 장치로 사용하여 크레아틴 키나아제(creatine kinase, CK) 활성을 검출하는 간단하고 표지(label-free) 없는 방법을 개발하였다. 이 방법은 CK와 헥소키나아제(hexokinase, HK)의 결합 활성이 촉진하는 연쇄 효소 반응(cascade enzymatic reaction, CER)에 의해 표적 유도성으로 포도당이 소모되는 과정에 기반한다. 먼저 표적 CK는 크레아틴 인산( creatine phosphate, CP )을 인산 공여체로 사용하여 아데노신 5’-이인산(adenosine 5’-diphosphate, ADP)을 아데노신 5’-삼인산(adenosine 5’-triphosphate, ATP)으로 인산화한다. 이어서 HK는 생성된 ATP를 다시 ADP로 전환하여 포도당을 포도당-6-인산(glucose-6-phosphate)으로 인산화하며, 이 ADP는 시료 내에서 포도당을 추가로 인산화하기 위해 CER의 또 다른 순환에 들어갈 수 있다. 그 결과, 포도당의 수준은 CK 활성에 따라 감소하며, 이는 PGM을 통해 매우 편리하게 검출할 수 있다. 이러한 독특한 설계 원리를 바탕으로 우리는 다양한 비표적 효소에 대해 높은 특이성을 유지하면서 CK 활성을 0.0147 U/mL까지 정량적으로 확인하였다. 또한 본 개발 전략이 이질적인 사람 혈액에서도 CK 활성을 신뢰성 있게 검출할 수 있음을 검증하여, 다양한 임상 응용에서의 견고한 유용성을 확보하였다. 사용자 친화적인 이 방법은 CK의 현장(point-of-care) 검출을 가능하게 하여 근육 건강을 모니터링하기 위한 실용적인 도구를 제공한다. 동일한 PGM 장치로 CK와 포도당 수준을 동시에 추적할 수 있게 함으로써, 이 접근법은 당뇨병(diabetes mellitus, DM) 환자에게 특히 유익하며, 자신의 건강을 적극적으로 관리하고 근육 관련 합병증의 위험을 감소시키는 데 기여할 수 있다. • 개인용 혈당측정기(personal glucose meter, PGM)를 검출 장치로 사용하여 크레아틴 키나아제(creatine kinase, CK)를 검출하기 위한 새로운 전략을 개발하였다. • 본 방법은 검출한계(limit of detection, LOD) 0.0147 U/mL에서 CK의 민감한 검출을 달성하였으며, 사람 혈액 시료에서 CK를 신뢰성 있게 동정할 수 있음을 확인하였다. • 본 방법은 단일 장치로 당뇨 환자가 포도당과 CK 수준을 동시에 모니터링할 수 있게 하여, 가정에서의 선제적 건강 관리 역량을 향상시킨다.

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