단일 세포 내에 유전물질을 전달하기 위한 나노선 기반 접종 시스템 및 그 제조방법
Nanowire Based Inoculation System for Transporting Genetic Materials Within Single Cell And Its Manufacturing Method
특허 요약
본 발명은 살아있는 단일 세포 내에 유전물질을 전달하기 위한 나노선 기반 접종 시스템 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 본 발명은 나노선 표면에서 유전 물질의 감쇠장 기반 방출을 통해 단일 세포의 특정 위치에 유전물질을 주입할 수 있는 나노선 기반 접종 시스템에 관한 것이다. 구체적으로는 나노선 도파관; 상기 나노선 도파관의 일단과 연결된 광섬유; 및 상기 나노선 도파관 표면에 코팅된 유전물질을 포함하는, 유전물질을 세포내로 전달하기 위한 나노선 기반 유전물질 접종 시스템을 제공한다.
청구항
번호청구항
1

나노선 도파관;상기 나노선 도파관의 일단과 연결된 광섬유; 및상기 나노선 도파관 표면에 코팅된 유전물질을 포함하는, 유전물질을 세포 내로 전달하기 위한 나노선 기반 유전물질 접종 시스템.

2

제1항에 있어서, 상기 유전물질은 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 나노선 도파관 표면에 광절단 가능 링커와 연결된 유전물질을 부착하는 방법으로 상기 나노선 도파관 표면에 코팅되는 것을 특징으로 하는, 나노선 기반 유전물질 접종 시스템.

3

제1항에 있어서, 상기 나노선 도파관은 폴리(비닐벤질 아지드)(PVBN3), 폴리비닐할라이드, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 폴리비닐 할라이드 유도체 용액을 채운 나노피펫을 상기 광섬유 말단에 접촉시킨 후, 상기 나노피펫을 인출시켜 제조된 것을 특징으로 하는, 나노선 기반 유전물질 접종 시스템.

4

제1항에 있어서, 상기 광절단 가능 링커는 니트로벤질계 광분해성 링커인 것을 특징으로 하는, 나노선 기반 유전물질 접종 시스템.

5

제1항에 있어서, 상기 광섬유 내부에 UV 광을 조사하면 나노선 도파관에 도달한 UV 광이 감쇠장을 형성하여 상기 유전물질이 세포내로 방출되는 것을 특징으로 하는, 나노선 기반 유전물질 접종 시스템.

6

제5항에 있어서, 상기 UV 광은 300 내지 400 nm의 파장인 것을 특징으로 하는, 나노선 기반 유전물질 접종 시스템.

7

제1항에 있어서, 상기 나노선 도파관은 100 nm 내지 500 nm의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는, 나노선 기반 유전물질 접종 시스템.

8

제1항에 있어서, 상기 유전물질은 mRNA, siRNA, miRNA, DNA 또는 DNA-RNA 이중체의 핵산을 포함하는 것을 특징으로 하는, 나노선 기반 유전물질 접종 시스템.

9

나노피펫을 제조하는 단계;광섬유 말단을 테이퍼링하여 테이퍼형 광섬유를 제조하는 단계;상기 나노피펫에 폴리(비닐벤질 아지드)(PVBN3), 폴리비닐할라이드, 또는 이들의 혼합물을 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 침지시킨 후, 비오틴-아비딘 상호작용 기반의 광절단 링커를 포함하는 비오틴 개질 유전물질을 포함하는 용액, 광절단 링커를 포함하지 않는 비오틴 개질 유전물질을 포함하는 용액, 광절단 링커를 포함하는 비오틴 개질 유전물질을 포함하며 형광물질을 포함하는 용액, 및 광절단 링커를 포함하지 않는 비오틴 개질 유전물질을 포함하며 형광물질을 포함하는 용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종에 침지시켜, 상기 나노선 도파관 표면에 유전물질을 코팅시키는 단계를 포함하는, 나노선 기반 유전물질 접종 시스템의 제조 방법.

10

제9항에 있어서, 상기 유전물질은 mRNA, siRNA, miRNA, DNA 또는 DNA-RNA 이중체의 핵산을 포함하는 것을 특징으로 하는, 나노선 기반 유전물질 접종 시스템의 제조 방법.

11

제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 나노선 기반 유전물질 접종 시스템을 준비하는 단계;상기 나노선 도파관을 세포 내로 삽입하는 단계; 및상기 광섬유 내부에 UV 광을 조사하여 상기 유전물질을 세포 내로 방출하는 단계를 포함하는, 나노선 기반 유전물질 접종 방법.

12

제11항에 있어서, 상기 UV 광은 300 내지 400 nm의 파장인 것을 특징으로 하는, 나노선 기반 유전물질 접종 방법.

13

제11항에 있어서, 상기 광섬유 내부에 UV 광을 조사하면 나노선 도파관에 도달한 UV 광이 감쇠장을 형성하여 상기 유전물질이 나노선 도파관 표면에서 분리되어 세포내로 방출되는 것을 특징으로 하는, 나노선 기반 유전물질 접종 방법.

14

제11항에 있어서, 상기 세포는 살아있는 단일 세포이며, 상기 나노선 도파관은 상기 세포의 사멸 없이 세포 내 세포막, 핵막, 또는 세포소기관막을 통과하여 세포 내 환경의 원하는 위치에 유전물질을 방출하는 것을 특징으로 하는, 나노선 기반 유전물질 접종 방법.