일반기술

콜로이달 골드를 이용하여 표면 플라즈몬 공명센서로 분석물질을 검출하는 방법

콜로이달 골드를 이용하여 표면 플라즈몬 공명 센서(surface plasmon resonance sensor, SPR 센서)로 분석물질을 검출하는 방법으로서, 그 분석물질에 콜로이달 골드를 부착시켜 센서칩 표면의 굴절율 변화를 증가시키고, 이에 따라 표면 플라즈몬 공명 각도의 변화율이 증가됨을 이용하여 보다 효과적으로 분석물질의 존재 또는 농도를 검출하는 방법에 관한 것이다. 이러한 표면 플라즈몬 공명 센서는 바이오센서의 일종으로, 최근 민감도, 특이 반응성, 각종 유형의 시료에 대한 범용적 분석 가능성 및 소형화/자동화 용이성 등 센서 특성상의 장점 때문에 항원-항체 반응을 토대로 한 바이오센서에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있는데, 특히 잘 알려져 있는 방사선 동위원소 표지 없이 효소, 형광, 화학/생물발광법 등을 이용하여 항원-항체 반응을 신호 변환하는 방법 외에도 표면 플라즈몬공명 방식을 비롯하여 표면 플라즈몬 공명의 새로운 신호 변형 형태인 공명 거울방식(resonant mirror) 및 광감지 전위차센서 등을 응용한 바이오센서들이 시판되고 있다. 그러나 이상과 같은 많은 장점에도 불구하고, 효소 반응에 의한 신호증폭효과가 있어 측정 민감도가 향상될 수 있는 효소연계면역고상분석(ELISA)이나 광감지 전위차 센서 등의 바이오 센서에 비하여, 표면 플라즈몬 공명 센서는 센서칩 표면의 질량 변화만을 측정하기 때문에 신호 증폭 효과를 기대할 수 없고 더욱이 분석 물질의 분자량이 작은 경우에는 민감도가 더욱 작아지는 단점 때문에 미량 성분의 측정이나 분자량이 작은 분석 물질의 측정에 이용되지 못하고 세균과 같이 크기가 ㎛대인 거대 입자의 분석에는 소산장의 제한으로 인하여 사용될 수 없는 문제점이 있다. 이에 본 기술에서는 굴절율이 큰 콜로이달 골드를 분석물질에 부착시켜 표면 플라즈몬 공명 센서의 민감도를 향상시켜서 미량 성분이나 분자량이 작은 분석물질을 검출하는 방법을 제시한다.분석물질이 항원이고 분석물질에 대한 결합물질이 그 항원에 대한 항체인 경우, 항체 B는 항체 A와의 동일 여부에 상관없이 항원과 특이적으로 결합할 수 있는 것이다.분석물질이 리간드이고, 분석물질에 대한 결합물질이 그 리간드에 대한 수용체이다. 또한 결합물질이 항원 또는 리간드이고, 결합물질에 대한 분석물질이 각각 그 항원에 대한 항체 또는 그 리간드에 대한 수용체인 것을 특징으로 한다. 본 기술에 있어 항원은 단백질, 세균, 또는 세포인 것을 특징으로 한다.굴절율이 큰 콜로이달 골드를 분석물질에 부착시켜 분석물질의 굴절율의 변화폭을 증가시키고 그 결과 표면 플라즈몬 공명 각도의 변화율을 증폭시켜 표면 플라즈몬 공명 센서의 민감도를 향상시킴으로써 측정 가능한 분석물질의 범위를 미량 물질이나 저분자 물질뿐 만 아니라 세균과 같이 큰 분석물질로 확장시킬 수 있으므로 결과적으로 표면 플라즈몬 공명 센서의 응용성을 향상시킨 것이다.