일반기술

개별 바이오물질 분리용 2차원 DNA 나노격자 및 그 제조방법

500 나노미터에서 수 마이크로미터 크기의 특정 나노구조물을 형성하도록 염기서열이 디자인 된 합성된 DNA 조각을 이용하여 특정 주기를 가진 나노격자를 형성하거나 복합적 2차원 DNA 나노구조체를 제작하고, 각 격자 또는 일정 위치에 바이오물질과 결합할 수 있는 작용기를 붙인 후, 대상 바이오 물질에 나노격자에 위치시킨 작용기와 결합할 수 있는 대응 작용기를 가진 화합물을 제조한다. 제조된 격자와 대상 화합물을 일정 비율로 혼합한 후 특정 분위기에서 조합이 일어나도록 유도하면, 단위마다 혹은 특정 위치마다 개별 대상 바이오물질이 고정되어, 대상 바이오물질들 간의 상호작용이 배제된 개별 바이오물질 2차원 격자 시료를 제조할 수 있다. 제조된 시료는 바이오물질 원래 환경에 존재할 수 있어서 그 물질 고유의 특성을 조사할 수 있고, 환경에 따른 활동성이 검증될 수 있으며, 단일분자의 구조분석에 이용될 수 있다. 뿐만 아니라 다른 물질과의 상호작용 측정에 정성적/정량적으로 이용될 수 있다. 따라서 작은 유기분자부터 단백질과 같은 거대분자의 구조, 활동성, 분자간 상호작용 등과 관련된 나노구조물 분석용 시편제작에도 적용될 수 있을 뿐만 아니라 DNA 칩, 단백질 칩 등을 비롯한 바이오칩 제조공정상에 직접 응용될 수 있다.[기술의 장점] : DNA 나노구조물은 생체환경에서 안정한 구조체로서, 항원/항체를 비롯한 다양한 생체 바이오물질과 잘 부합될 수 있는 소재이다. 또한 DNA 이중나선 은 일정한 구조적 주기를 가지고 있으므로 이 주기를 이용하여 고정시킬 대상물의 크기에 필요한 공간을 확보할 수 있다. 특히 단백질간의 상호작용을 정확하게 측정 하기 위해서는 개별 분자간의 상호작용을 다른 작용의 간섭 없이 측정하는 것이 필요하므로 대상 바이오 물질이 서로 접촉할 수 없도록 일정 간격이상으로 고정시킬 필요가 있으며 동시에 그 물질의 특성이 변화되지 않는 환경조건을 유지해야 한다. 이러한 복합 구조물이 형성되고 나면 대상물질간의 상호작용 측정뿐 아니라 AFM, SEM, TEM 등 현미경을 이용한 구조분석에 사용하기 위한 액체속, 공기 중, 진공 중 에서도 개별 분리된 시편을 확보할 수 있다. [사업성 및 국내외 시장규모 예측] : 현재 단백질 칩을 비롯한 바이오칩의 예상 시장 규모는 천문학적 단위로 성장하고 있으며, 의료 및 연구용 시편제작에서도 사용될 수 있다. [기대효과] : 바이오 산업 및 의료산업 발전에 기여할 뿐만 아니라 개별 분자간의 상호 작용 측정에 필요한 핵심 기술을 확보하게 됨으로써 학문적 발전에 큰 기대가 전망 된다.