멀티플렉스 바이오 분석을 위한 색상 코드화된 다기능 다층구획입자 개발

국문 초록 (Abstract)

드롭 기반 미세유체공정을 이용하여 멀티플렉스 바이오어세이를 위해 맞춤화된 색상 인코딩 다중구획 하이드로겔(MH) 마이크로스피어를 개발하였다. 본 방법은 두 가지 프리폴리머 상을 얇은 희생 오일층이 분리하도록 구성된 삼중 에멀젼 드롭을 생성하는 것을 포함한다. 이러한 구성은 광중합을 통해 폴리(에틸렌 글리콜)(PEG) 기반의 다중구획 코어-셸 마이크로스피어를 형성하게 하며, 이후 얇은 오일층을 제거하는 과정을 거친다. 코어 구획은 색소를 안정적으로 포집하여 하이드로겔 네트워크 내에서 누출 없이 유지되며, 이는 공간적 위치 변화에도 신뢰도 높은 색상 인코딩을 가능하게 한다. 또한, 화학적으로 기능화된 셸 구획에 소분자 형광물질을 도입하여, 코어의 오염 없이 기능성 구성 요소가 균일하게 분포된 형광 표지를 구현하였다. 중요한 점은, 이러한 색상 인코딩 마이크로스피어를 어피니티 펩타이드와 일괄(one-pot) 방식으로 결합함으로써, 형광 기반 바이오어세이를 통해 인플루엔자 바이러스 항원을 고감도·고선택적으로 검출할 수 있었으며, 그 결과 인플루엔자 바이러스 H1N1 및 H5N1 항원에 대해 각각 0.18 nM 및 0.66 nM의 매우 낮은 검출한계에 도달할 수 있었다. 본 접근법은 임상 진단 분야에서 본 마이크로스피어의 활용 가능성을 제시할 뿐만 아니라, 다양한 멀티플렉스 분석에서의 응용 확장 또한 가능하게 한다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 재료 및 방법 3
• 1. 재료 및 기기 3
• 1) 재료 3
• 2. 실험 방법 4
• 1) 장치 제작 및 이중 에멀젼 방울 생성 4
• 2) 마이크로겔의 ADIBO 활성화 4
• 3) 마이크로겔의 Azide 결합 4
• 4) 마이크로겔의 EDC/NHS 활성화 5
• 5) R-phycoerythrin 단백질의 마이크로겔 결합 5
• 6) 이미지 분석 5
• 7) 어피니티 펩타이드가 고정된 색상 인코딩된 하이드로겔을 이용한 멀티플렉스 바이오어세이 프로토콜 5
• Ⅲ. 결과 및 고찰 7
• 1. MH 마이크로스피어의 신속한 마이크로플루이딕 제조 7
• 2. 색상 인코딩된 MH 마이크로스피어의 키토산(CS) 기능화 쉘에서의 형광 분자 결합 15
• 3. 동시 원팟(one-pot) 결합 19
• 4. 색상 인코딩 하이드로겔을 이용한 멀티플렉스 바이오어세이의 개념 증명 ·· 21
• Ⅳ. 결론 31
• Ⅴ. 참고문헌 32
• Abstract 35