증폭된 이중 가닥 DNA 검출방법 및 이를 이용한 장치
Amplified double-stranded DNA detection method and apparatus using the same
특허 요약
본 발명은 DNA 검출 방법으로, 상기 DNA 검출 방법은, 이중 가닥 DNA를 등온 증폭하는 단계 및 증폭된 이중 가닥 DNA를 검출하는 단계가 하나의 챔버(Chamber)내에서 동시 또는 순차적으로 이루어지고, 상기 이중 가닥 DNA를 등온 증폭하는 단계는, 포워드 프라이머 및 리버스 프라이머에 의한 증폭 반응으로, 상기 포워드 프라이머의 말단은 전극에 도포된 포워드 프라이머 결합층에 친화적인 물질로 표지되어 있고, 상기 증폭된 이중 가닥 DNA를 검출하는 단계는, (a) 상기 증폭된 이중 가닥 DNA와 이중 가닥 DNA에 특이적으로 결합하는 단백질의 결합으로 결합물이 생성되는 단계; 및 (b) 상기 결합물에 부착된 산화-환원 표지자와 전자 이동 매개체(electron mediator)의 산화-환원 반응에 의해 전극으로 전자가 이동되고, 전자 이동 매개체의 전자 전달 속도 차에 의해 DNA를 검출하는 단계; 를 포함하되, 상기 검출은, 증폭된 이중 가닥 DNA의 변성(Denaturation) 단계를 별도로 요구하지 않는 것인, DNA 검출 방법 및 이를 이용하는 장치에 대한 것이다.
청구항
번호청구항
1

DNA 검출 방법으로,상기 DNA 검출 방법은, 이중 가닥 DNA를 등온 증폭하는 단계 및 증폭된 이중 가닥 DNA를 검출하는 단계가 하나의 챔버(Chamber)내에서 동시 또는 순차적으로 이루어지고,상기 이중 가닥 DNA를 등온 증폭하는 단계는, 포워드 프라이머 및 리버스 프라이머에 의한 증폭 반응이고, 상기 증폭된 이중 가닥 DNA를 검출하는 단계는, (a) 상기 증폭된 이중 가닥 DNA와 이중 가닥 DNA에 특이적으로 결합하는 단백질의 결합으로 결합물이 생성되는 단계; 및(b) 상기 결합물에 부착된 산화-환원 표지자와 전자 이동 매개체(electron mediator)의 산화-환원 반응에 의해 전극으로 전자가 이동되고, 전자 이동 매개체의 전자 전달 속도 차에 의해 DNA를 검출하는 단계; 를 포함하되,상기 검출은, 증폭된 이중 가닥 DNA의 변성(Denaturation) 단계를 별도로 요구하지 않는 것인, DNA 검출 방법.

2

제 1항에 있어서, 상기 이중 가닥 DNA에 특이적으로 결합하는 단백질은, 징크 핑거 단백질(Zinc finger protein)인, DNA 검출방법.

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제2항에 있어서,상기 징크 핑거 단백질은, Zif268, TFIIIA, GAGA 및 Ros 로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나 이상인, DNA 검출방법.

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제 1항에 있어서, 상기 등온 증폭 반응은, 재조합효소 중합효소 증폭(recombinase polymerase amplification, RPA), 루프 매개 증폭(loop-mediated isothermal amplification, LAMP), 헬리카제-종속 증폭(helicase-dependent amplification, HDA), 회전환 증폭(rolling circle amplification, RCA), 다중치환증폭(multiple displacement amplification, MDA), 가닥 치환 증폭(strand displacement amplification, SDA), 핵산 서열-기재 증폭(nucleic acid sequence-based amplification, NASBA) 중 어느 하나인, DNA 검출방법.

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제1항에 있어서,상기 DNA 검출 방법은, 검출 중에 세척 과정을 요구하지 않는, DNA 검출방법.

6

제1항에 있어서, 상기 산화-환원 표지자는, 글루코스 옥시데이즈, 글리세롤-3-포스페이트 디하이드로지네이즈, 아스코베이트 옥시데이즈, 호스래디쉬 옥시데이즈, 소이빈 옥시데이즈, 라케이즈, 빌리루빈 옥시데이즈, 타이로시네이즈, 금 나노입자, 은 나노입자, 백금 나노입자, 이리듐 나노입자, 팔라듐 나노입자, 프러시안블루 나노입자 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인, DNA 검출방법.

7

제1항에 있어서,상기 전자 이동 매개체는, Ru(NH3)63+, Ru(NH3)62+, Fe(CN)63-, Fe(CN)64-, Ru(NH3)5(pyridine)3+, Ru(NH3)5(pyridine)2+, 페로센, 페로센 메탄올, 페로센 카복시산, Os(bpy)2Cl23+, Ox(bpy)2Cl22+ 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인, DNA 검출방법.

8

제 1항에 있어서, 상기 증폭된 이중 가닥 DNA를 검출하는 단계는, 2종 이상의 전극을 포함하고, 전극 사이의 간섭이 없이 각각의 전극을 통해 동시에 2종 이상의 증폭된 DNA를 검출하는, DNA 검출방법.

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제1항에 있어서,상기 전극은, 주석산화물(Indium tin oxide, ITO) 전극, 그래핀(grapheme)이 입혀진 주석산화물 전극, 탄소나노튜브(carbon nanotube)가 입혀진 주석산화물 전극, 카본 전극, 금 전극, 은 전극, Ag/AgCl 전극, 백금 전극 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인, DNA 검출방법.

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