단일 생세포 내 유전자 분석 및 대사 반응 분석을 위한 표적물질 감응형 나노선 기반 검출 센서
TARGET SUBSTANCE-SENSITIVE NANOWIRE BASED DETECTING SENSOR FOR GENETIC ANALYSIS AND METABOLIC RESPONSE ANALYSIS WITHIN SINGLE LIVING CELLS
특허 요약
본 발명은 살아있는 세포 내 표적물질(target materials) 검출을 위한 검출 센서, 상기 검출 센서의 제조 방법 및 상기 검출 센서를 이용한 세포 내 표적물질의 검출 방법에 관한 것이다. 구체적으로는, 본 발명에 따른, 세포 내 표적물질 검출용 검출 센서는 나노선 도파관; 상기 나노선 도파관의 일단과 연결된 광섬유; 및 상기 나노선 도파관 표면에 접합된 센싱 프로브를 포함한다.
청구항
번호청구항
1

나노선 도파관;상기 나노선 도파관의 일단과 연결된 광섬유; 및상기 나노선 도파관 표면에 접합된 센싱 프로브를 포함하는, 세포 내 표적물질 검출용 검출 센서.

2

제1항에 있어서, 상기 센싱 프로브는 표적물질 감응형 분자비콘이고, 상기 나노선 도파관 표면을 비오틴-아비딘 상호작용, 구리 없이 발생하는 클릭화학반응, NHS/EDC 공유결합 및 알데하이드 아민 반응으로 이루어진 군에서 선택된 방법으로 상기 나노선 도파관 표면을 개질한 후, 개질된 표면에 형광단이 연결된 유전물질로 구성된 어댑터를 부착하고, �처가 연결된 유전물질로 구성된 표적물질 감응형 분자비콘을 상기 어댑터에 결합시켜 형성된 것인, 검출 센서.

3

제1항에 있어서, 상기 나노선 도파관은 폴리(비닐벤질 아지드)(PVBN3) 또는 폴리비닐할라이드를 포함하는 폴리비닐 할라이드 유도체용액을 채운 나노피펫을 상기 광섬유 말단에 접촉시킨 후, 상기 나노피펫을 인출시켜 제조된 것을 특징으로 하는, 검출 센서.

4

제1항에 있어서, 상기 표적물질은 mRNA, K+ 이온, ATP, 세포 내 유전물질, 대사물질 또는 세포 내 이온인 것을 특징으로 하는, 검출 센서.

5

제1항에 있어서, 상기 센싱 프로브는 형광단과 �처가 인접하여 위치하고, 표적물질 감응형 분자비콘이 세포 내 표적물질과 결합시 형광단이 �처로부터 해방되어 광발광 신호를 발생시키고, 상기 광발광 신호가 나노선 도파관을 통해 분광계로 전송되어 표적물질을 검출하는 것을 특징으로 하는, 검출 센서.

6

제1항에 있어서, 상기 센싱 프로브는 형광단과 �처가 떨어져 있고, 표적물질 감응형 분자비콘이 세포 내 표적물질과 결합시 형광단과 �처가 인접하게 되어 광발광 신호가 감소하고, 상기 감소된 광발광 신호가 나노선 도파관을 통해 분광계로 전송되어 표적물질을 검출하는 것을 특징으로 하는, 검출 센서.

7

제1항에 있어서, 상기 나노선 도파관은 100 nm 내지 500 nm의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는, 검출 센서.

8

나노피펫을 제조하는 단계;광섬유 말단을 테이퍼링하여 테이퍼형 광섬유를 제조하는 단계;상기 나노피펫에 폴리(비닐벤질 아지드)(PVBN3) 또는 폴리비닐할라이드를 포함하는 폴리비닐 할라이드 유도체 용액을 채우고, 상기 광섬유 말단에 접촉시키는 단계;상기 나노피펫을 광섬유 반대방향으로 인출하면서, 폴리(비닐벤질 아지드)(PVBN3) 또는 폴리비닐 할라이드 유도체 용액의 용매를 증발시켜 나노선 도파관을 제조하는 단계;상기 나노선 도파관을 디벤조사이클로옥틴-PEG-4-비오틴 용액 및 스트렙타비딘 용액에 순차적으로 침지시켜 그 표면을 개질하는 단계;상기 나노선 도파관 표면에 형광단이 연결된 유전물질로 구성된 어댑터를 부착하는 단계; 및상기 어댑터와, �처가 연결된 유전물질로 구성된 표적물질 감응형 분자비콘을 결합시키는 단계를 포함하는, 세포 내 표적물질 검출용 검출 센서의 제조 방법.

9

제8항에 있어서, 상기 표적물질은 mRNA, K+ 이온, ATP, 세포 내 유전물질, 대사물질 또는 세포 내 이온인 것을 특징으로 하는, 표적물질 검출용 검출 센서의 제조 방법.

10

제8항에 있어서, 상기 어댑터를 구성하는 유전물질은 서열번호 1을 포함하고, 상기 형광단은 시아닌-3(Cy3)이고, 서열번호 1의 3' 말단에 연결된 것을 특징으로 하는 세포 내 표적물질 검출용 검출 센서의 제조 방법.

11

제8항에 있어서, 상기 표적물질 감응형 분자비콘을 구성하는 유전물질은 검출하고자 하는 표적물질의 종류에 따라 달라지며, 서열번호 2, 서열번호 10, 서열번호 12 또는 서열번호 13을 포함하고, 상기 �처는 상기 유전물질의 5' 말단에 연결된 것을 특징으로 하는 세포 내 표적물질 검출용 검출 센서의 제조 방법.

12

제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 검출 센서의 센싱 프로브를 세포 내 원하는 위치에 삽입하는 단계;상기 센싱 프로브의 표적물질 감응형 분자비콘이 세포 내 표적물질과 결합하여 형광단이 �처로부터 해방되어 광발광 신호를 발생시키는 단계; 및상기 광발광 신호가 나노선 도파관을 통해 분광계로 전송되어 표적물질을 검출하는 단계를 포함하는, 세포 내 표적 물질을 검출하는 방법.

13

제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 검출 센서의 센싱 프로브를 세포 내 원하는 위치에 삽입하는 단계;상기 센싱 프로브의 표적물질 감응형 분자비콘이 세포 내 표적물질과 결합하여 형광단과 �처가 근접하게 되어 감소된 광발광 신호를 발생시키는 단계; 및상기 광발광 신호가 나노선 도파관을 통해 분광계로 전송되어 표적물질을 검출하는 단계를 포함하는, 세포 내 표적 물질을 검출하는 방법.