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KR19980702179A - 3차원 비색 검정 어셈블리 - Google Patents

3차원 비색 검정 어셈블리 Download PDF

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KR19980702179A
KR19980702179A KR1019970705574A KR19970705574A KR19980702179A KR 19980702179 A KR19980702179 A KR 19980702179A KR 1019970705574 A KR1019970705574 A KR 1019970705574A KR 19970705574 A KR19970705574 A KR 19970705574A KR 19980702179 A KR19980702179 A KR 19980702179A
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KR
South Korea
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assembly
analyte
group
ligand
present
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1019970705574A
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English (en)
Inventor
데보라 체리크
앤크 라이커트
Original Assignee
포올 알. 마르틴
더 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 포올 알. 마르틴, 더 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 filed Critical 포올 알. 마르틴
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Abstract

본 발명은 예를 들어, 인플루엔자 바이러스의 경우, 분석물에 노출될 때, 청색에서 적색으로 변하는 신규한 3차원 중합체 어셈블리를 사용하는 직접 검정법에 관한 것이다. 본 발명의 어셈블리는 일반적으로 현탁액중에서 유지될 수 있는 리포좀의 형태이며, 색변화의 강도가 크게 나타난다. 또한, 본 발명은 상기 어셈블리의 제조방법에 관한 것이다.

Description

3차원 비색 검정 어셈블리
분석 화학. 분석 화학 기술은 헤마토크리트(hematocrit) 수준과 같은 의학적 변수를 측정하기 위해 다년간 사용되어 왔다. 분석 화학 방법은 유용하긴 하지만, 가치 있는 것으로 평가되는 많은 생물학적 변수에는 제한되거나 실제로 적용할 수 없다. 고가이고, 사용이 용이하지 않은 기체 크로마토그래피 방법을 사용하지 않는 경우, 이와 같은 방법을 달성시키기 위해서는 다량의 분석물이 요구되는 것이 일반적이다. 흔히 정량 결과는 제한되거나 이용될 수 없다. 그러나, 이러한 기술은 크레아티닌 검정과 같은 기본적인 화학 시험에는 사용되어 왔다.
미생물학 및 병리학 방법. 의학적-생물학적 시스템 분석에 대한 기타 접근법으로 다양한 세포 염색법 및 고전적인 병리학 기술을 사용하는 직접적인 현미경 관찰이 있다. 이들의 성능 향상으로 배양, 콜로니 특징화, 및 대사 제한과 영양물 제한의 관찰과 같은 미생물학적 기술이 개발되었다. 대부분의 의과학은 분석적 기술의 이러한 기본 논리를 이용하여 개발되었다. 배양 및 직접적인 조직 관찰 기술은 다년간 의학적 검출 과정의 보루로서의 역할을 하였으나, 상당한 제한이 따른다.
질환의 발달 및 원인이 되는 병원체의 확인을 측정하기 위해 환자 조직을 병리학적으로 측정하는 것은 침입 과정을 필요로 하는 것이 일반적이다. 한편, 다양한 체액 또는 기타 샘플로부터 병원체를 배양하는 것은 상당히 시간이 소모되며, 비용이 많이 든다.
면역학적 검정. 의학에서의 큰 발전은 면역학적 검정 기술의 개발에 해 일어났다. 이 방법으로 가치 있는 표적물에 특이적으로 결합하는 항체가 개발되었다. 항체의 개발 및 제조에는 많은 비용이 들지만, 동물로부터 획득한 항체는 종래의 연구 및 특히, 임상적으로 실질적으로 평가할 수 없었던 많은 분석물을 매우 정확하게 분석하도록 하였다.
면역학적 검정에서 중요한 기술의 진보는 단일클론성 항체의 개발에 의한다. 동물을 분석물로 처리하여 전체 범위의 항체를 수집하는 대신에, 이 기술에서는 감작(感作) 동물의 단일 비장 세포가 불멸하게 되고, 여러번 다중화된다. 형성된 세포계를 이후 배양하여 매우 특이적이고 순수한 항체 생성물을 생성한다.
항체 자체는 작은 분자이기 때문에, 결합이 검출될 수 있도록 특정 방법으로 표지화되어야 한다. 표지화는 염색, 형광, 방사선활성 또는 기타 표지로 수행될 수 있다. 대조적으로, 공지된 양으로 도입된 표지화된 분석물과 분석하려는 물질간에 결합 억제가 발생하는 경우, 시그날이 감소하여 시험 분석물의 존재를 나타낼 것이다. 항체 입자가 용적 및 밀도에 있어서 충분히 응집되는 경우, 침전물의 형성이 또한 분석물의 존재를 시그날화시킬 수 있다.
최근에, 연구소 및 의학회는 생물학적 물질을 검출하고, 정량화하는 데 면역학적 방법에 상당히 의존하게 되었다. 여러면에서 성공적이긴 하지만, 면역학적 검정 방법의 간접적인 특성은 항체 물질에 대한 의존성 뿐만 아니라 여러 복잡성, 문제점 및 검정 제한을 야기시킨다. 요약하면, 항체의 개발 및 제조는 비용이 많이 들며, 항체 분자는 환경 변화에 민감하다. 또한, 항체가 생성될 수 있는 물질만이 이러한 시스템으로 검출될 수 있다.
랑무어-블로제트(Langmuir-Blodgett) 필름 검정
스왈렌(Swalen) 등(Langmuir, Vol. 3, pate 932, 1987) 뿐만 아니라 랑무어-블로제트(LB) 기탁서(Roberts, Ed.Lagmuir-Blodgett Films, Wiley, New York, 1966)에 기술된 바와 같은 자가 분자-어셈블리의 기술은 양호하게 정의된 준 2차원의 분자 배열을 갖는 피복면에 사용되어 왔다. 이렇게 새롭게 개선된 것을 처음 사용한 것은 습식(Whitesides, et al.,Langmuir, Vol. 6, p. 87, 1990) 및 마찰(Novotny et al.,Langmuir, Vol. 5, p. 485, 1989)과 같은 물질 과학 응용이었다.
이러한 이층 필름은 또한 분석 반응용 부동화 지지체로서 사용된다. 바이오-센서 기재 LB 필름은 글루코오스(Okahata, et al.,Thin solid Films, Vol. 180, p. 65, 1989), 및 우레아(Arisawa, et al.,Thin solid Films, Vol. 210, p. 443, 1992)와 같이 진단에 중요한 분자를 검출할 수 있다. 이러한 경우, 고전적인 분석 화학 시스템은 필름상에서 부동화되어 시험 결과의 판독을 개선시키고, 그렇지 않는 경우, 시험 과정중 검출 성능을 단순화시키거나 향상시킨다.
수용체-리간드 상호작용의 검출은 일반적으로 효소 연결된 면역적 흡수 검정및 방사선 표지화 리간드 검정과 같은 간접적인 검정법에 의해 달성된다. 생명공학적으로 작용화된 필름이 경계면에서 분자 인식의 예를 나타낸다고 하지만, 분자 인식 경우 측정가능한 시그날로 전환시키는 문제가 본 발명이 출현할 때까지는 곤란한 문제로 남아 있었다.
바이오센서 장치의 경우에, 검출은 일반적으로 LB 필름을 광학 섬유(Beswick,Journal Colloid Interface Science, Vol. 124, p. 146, 1988), 수정 발진기(Furuki et al.,Thin solid Films, Vol. 210, p. 471, 1992), 또는 전극 표면(Miyasaka, et al.,Chemical Letters, p. 627, 1990)과 같은 제 2의 장치와 결합시키므로써 수행된다.
필름에 결합된 일부 분석물은 형광 정도를 제공하며, 이 형광 정도 및 그의 켄칭된 상태는 결합의 발생을 나타낸다[참조예: Beswick,Journal Colloid Interface Science, Vol. 124, p. 146, 1988]. 몇몇 경우에, 이러한 검출 물질은 2중 지질층을 지지하는 표면에 내포된다[참조예: Tieke,Advanced Materials, Vol. 3., p. 532, 1991].
폴리디아세틸렌 필름은 컨쥬게이트된 골격의 입체형태적 변화로 인해 온도가 증가하거나 pH가 변하여 색이 청색에서 적색으로 변하는 것으로 공지되어 있다[참조예: Ming, et al.,Langmuir, Vol. 8, p. 594, 1992; Chance, et al.,Journal of Chemistry and Physics,Vol. 71, p. 206, 1979; Shibutag,Thin Solid Films,Vol. 179, p. 433, 1989; Kaneko, et al.,Thin Solid Films, Vol. 210, p. 548, 1992].
작용화된 리포좀
시알산 잔기를 발현시키는 중합되지 않은 리포좀은 인플루엔자 바이러스와 세포 표면간의 상호작용을 연구하기 위한 모델 시스템으로서 광범위하게 사용되어 왔다[참조예: Ott, et al.,European Journal of Pharmacological Science, Vol. 6, p, 333, 1994]. 이러한 리포좀은 콜레스테롤 및 난포스파티딜콜린(egg phosphatidylcholine)과 같은 지질 물질로 이루어진다[참조예: Kingery-Wood, et al.,Journal of the American Chemical Society, Vol. 114, p. 7303, 1992].
본 출원이 의존하고 있는 미국 특허 출원의 근거를 제공하고 있는 공보에는 중합 반응으로 생성된 치료적으로 작용화된 리포좀이 기재되어 있다. 이 분야에서의 기준은 물질이 완전히 판독될 때까지, 즉 중합반응이 완료될 때까지 중합반응 과정을 진행시키는 것이다. 이것이 상기 언급된 공보에 사용된 과정이다.
결합을 검출하는 데 이러한 특징을 개발하는 것이 연구회의 목적이었지만, 연구자들은 실제 응용에서, 이러한 현상을 이용하는 방법을 아직 개발하지 못하였다.
본 발명의 일반적인 설명
본 발명은 분석물이 신규한 3차원 중합체 어셈블리에 결합하고 있는 경우에 발생하는 색변화를 관찰하므로써 작은 분자, 병원체, 박테리아, 막수용체 및 약제를 직접 검출할 수 있도록 한다. 본 발명의 기술적인 진보는 2-D 선행 단일층 필름 작업 결과에서 극적인 개선, 즉, 색 강도가 극적으로 개선된다는 점을 의미한다. 추가로, 본 작업은 시험 시스템이 유체중에서 부유하거나 다양한 지지체에 결합할 수 있는 경우에 발생한다는 많은 이점을 갖는다.
본 발명의 목적은 분석물이 3차원 중합체 어셈블리에 특이적으로 결합하고 있는 경우에 결합을 직접적으로 검출하므로써 생체 분자의 존재를 검증하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 검정 시스템을 사용하여 바이러스, 박테리아, 기생충, 기타 병원체, 약제, 호르몬, 세포벽 단편, 막 단편, 막 수용체, 효소 및 기타 생물학적으로 관련된 물질을 직접 검출하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 모든 표면 또는 결합부위와 이들의 천연 생체활성 리간드간의 천연 결합에 대한 경쟁적 억제 현상을 관찰하므로써 약제를 개발하고 개선시키는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 물질의 라이브러리를 시험하는 수단을 제공하여, 결합을 관찰하고, 관련 리간드를 함유하는 관련 리포좀을 특정 중합체 구조를 분리해내므로써 다른 리간드로부터 분리시키는 데 있다.
본 발명의 검정 수단 및 방법은 신규한 3차원 중합체 어셈블리 시스템을 사용하여 수용체-리간드 상호작용을 비색계로 직접 검출할 수 있도록 한다. 이러한 원래 어셈블리를 제조하는 본 발명의 방법을 사용하여, 리간드 또는 이들의 유도체는 연결 아암으로 또는 중합 반응 과정 동안에 직접적인 혼입으로 리간드의 중합 연결에 의해 중합된다. 본 발명의 이러한 관점중 일부가 본원에서 참고문헌으로 인용되는 본 발명자의 최근 공개된 문헌에 기재되어 있다[참조예: Reichert et al.,J. Am. Chem. Soc., Vol. 117, p. 829, 1995].
혼입된 리간드에 결합하고 있는 분석물의 존재는 중합체 어셈블리의 스펙트럼 특성의 변화를 관찰하므로써 검출될 수 있다. 따라서, 중합체-리간드 어셈블리는 분자 인식 부위 및 검출 부위, 즉 단일분자 어셈블리내 모든 부위를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 구체예에서, 염색 폴리디아세틸 리포좀이 제조되고, 이것을 액체중에 넣는다. 시험 샘플을 첨가한다. 발생하는 색변화가 분석물의 존재를 지시하고, 색의 강도는 분석물의 농도를 정량화한다.
본 발명의 리포좀 구체예에서, 본 발명자들은 세포막의 조직과 작용이 유사한 합성된 중합가능한 리포좀을 제조하고, 샘플 비색 센서로서 사용하였다. 리포좀이 인플루엔자 바이러스 입자에 특이적으로 결합하도록 하고, 추가로, 시각적인 색변화가 일어나도록 하여 결합을 보고한다. 사실상, 이들 분자의 어셈블리는 시스날 전환 뿐만 아니라 세포 표면 분자 인식을 모방한다.
리포좀에 대한 분자 인식 및 검출 작용 모두를 부여하기 위해, 본 발명자들은 공지된 리간드-수용체 상호작용을 폴리디아세틸렌의 특이한 광학적 특성과 결합시켰다. 이중 결합과 삼중 결합이 교차하는 컨쥬게이트된 골격은 가시선 스펙트럼에 강한 흡수가 일어나도록 한다. 단일 결정체 또는 랑무어-블로제트 필름에 있어서, 이들 물질은 열, 기계적 응력, pH 및 용매를 포함하는 다양한 환경 원인으로 인해 청색이 적색으로 변하게 되는 것으로 공지되어 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 본 발명자들은 작용화된 폴리디아세틸렌 리포좀에 대한 인플루엔자 바이러스의 특이적 결합이 유사한 색 변이를 일으키는 것을 입증하였다. 보다 이른 작업에서, 본 발명자들은 작용화된 2-D 폴리디아세틸렌 랑무어-블로제트 필름에서도 유사한 효과가 얻어짐을 밝혀냈다[참조예: Charych, et al.,Science, Vol. 261, p. 585, 1993].
인플루엔자 바이러스 입자를 혈구응집소 렉틴이 응집되어 있는 지질 이중층에 의해 씌여진다. 혈구응집소는 세포-표면 글리코-단백질 및 당지질상에서 시알산의 말단 알파 글리코사이드와 결합하고, 바이러스에 의해 세포 감염을 개시한다. 본 출원의 배경 기술 부분에서 기술된 바와 같이, 시알산 잔기를 발현시키는 리포좀은 인플루엔자 바이러스와 세포 표면간의 상호작용을 연구하기 위한 모델 시스템으로써 광범위하게 사용되어 왔다. 그러나, 본 발명의 중합화된 리포좀은 상기 특이적 상호작용을 직접 가시화시키는 분자로 이루어진다.
본 발명의 이점
분석 화학 기술. 분석 화학 기술은 본 발명이 출현하기 전의 검정 시스템으로서, 검출이 직접적으로 이루어도록 한다. 불행히도, 분석 화학은 많은 생물학적 시스템의 검정에 적용시키기에는 제한이 따른다. 비용이 많이 들고, 사용이 용이하지 않은 기체 크로마토그래피 방법을 사용하지 않는 경우에는 다량의 분석물을 필요로 한다. 흔히, 상기 방법에 의한 정량 결과는 제한되거나 사용될 수 없다. 그러나, 이러한 기술은 헤마토크리트 검정 및 크레아티닌 검정과 같은 시험에 사용되어 왔다.
분석 화학 방법은 실질적으로 제조 및 분석 단계 동안에 분석물의 특성을 파괴하여, 일반적으로 시험 샘플중에 존재하는 분석물의 양이 작기 때문에 대부분의 생물학적 분자에 이용할 수 없다. 이러한 이유로 인해, 면역학적 검정 기술의 출현이 생물 과학에서 자발적으로 다시 제안되었다.
면역학적 검정. 여러 작은 생물학적 분자는 허용할 수 있는 환경 범위의 심각한 제한으로 인해 특이적 특성을 잃지 않고 직접적인 방법으로 검정하는 것이 매우 어렵다. 기타 이유중 이러한 이유로 인해, 면역학적 검정은 이러한 부류의 물질을 검정하는 데 매우 신뢰되어 왔다. 많은 점들이 성공적이긴 하지만, 면역학적 방법중 간접적인 특성이 여러 간섭, 복잡성, 문제점 및 검정의 제한을 야기시킨다.
항체가 각각의 가능 표적물에 대해 개발되어 생긴 요건은 약제 개발 및 스크리닝(screening)과 같은 응용에서의 면역학적 방법의 효능을 제한한다. 그러나, 생물학적 환경 범위 부분내에서 시험하여도, 큰 당단백질성 항체는 시험중 변수의 작은 환경 범위외에서의 분해에 매우 민감하다. 따라서, 항체의 민감성은 이러한 검정 시스템에서 이용할 수 있는 환경적 시험 범위를 매우 심각하게 제한시킨다.
면역학적 검정 시스템에서 민감한 단점은 인플루엔자 바이러스와 같은 병원체를 신속하게 발전시킨다는 점에서 발생한다. 이러한 유기체, 특히 바이러스의 경우에, 면역 반응에 이용할 수 있는 외막은 항체 인식 요소내에서 지속적으로 이동한다. 따라서, 인플루엔자 균주에 대한 면역 반응이 완전히 취입되었음에도 불구하고, 수개월 이내에 개개인은 인플루엔자에 다시 감염될 것이지만, 외막이 있는 병원체로부터는 희생 메모리 세포에 의해 면역학적으로 인지될 수 없도록 개질된다. 이것이 개개인이 수년 후에 인플루엔자에 감염될 수 있는 이유이다.
본 발명의 특징
본 발명은 생물학적 분석물을 직접적으로 검출하는 면역학적 검정 및 분석 화학 기술에 대하여 특이적인 이점을 제공한다. 면역 글로블린과의 결합에 요구되는 검정과는 대조적으로, 본 발명의 일 구체예에서는 병원체상의 숙주 결합 부위가 인식 기능용으로 개발되었다. 일반적으로 병원체 표면상 면역학적으로 접근 불가능한 골에 있어서 상기 부위는 시간이 경과한 후에도 매우 유전적으로 보존된다. 병원체가 감염성을 유지하는 데 필요로 하는 것은 상기 부위에 대한 최소 변이성이다. 결과적으로, 본 발명의 단일 검정 시스템은 인플루엔자 균주에 대한 효과적인 검정 방법을 제공할 것이며, 이 검정 방법중 많은 방법들이 매우 새롭게 전개될 수 있다.
유전적으로 보전된 숙주 인식 부위가 본 발명의 구체예에 의해 표적화되는 것은 많은 이점을 갖는다. 환자의 인플루엔자 노출 측정은 명확할 것이나, 특정 균주에 제한되지는 않는다. 본 발명의 상기 이점은 또한 면역학적 시험을 많은 회수로 할 필요를 피하게 하므로써, 임상자가 단일 검정을 신뢰할 수 있도록 한다. 또한, 새롭게 전개되었다고 하더라도, 특징화되지 않은 인플루엔자 균주는 확인될 수 있으며, 추가로, 옳지 않은 네가티브 시험을 피할 수 있게 된다.
면역학적 검정에 대한 유사한 제한은 말라리아 기생충과 같은 널리 공지된 병원체에서 발생한다. 이러한 유기체에 있어서, 면역 반응을 허용하는 생활주기(life cycle) 단계는 면역 반응을 피하도록 시간 초과로 제한되어 왔거나, 항체 반응을 피하도록 균주 세포내에서 발생하도록 되어 왔다.
본 발명은 유전적으로 보전적인 숙주 결합 부위를 개발하여 병원체를 확인한다. 비교적 큰 기생충에서도, 숙주 결합 부위는 병원체의 생성으로 일정 시간 동안 일정하게 유지되는 경향이 있다. 또한, 기생충은 일반적으로 다수개의 분기된 생명 단계로 체내에 존재한다. 널리 공지된 기생충에 있어서, 면역 접근 부위는 흔히 단계에서 단계가 상당히 다양하여, 숙주 유기체가 충분히 신속하게 면역학적 반응을 착수할 수 없어 기생충의 침입을 피하게 한다는 이점이 있다.
본 발명의 일반적인 이점. 본 발명은 종래 기술의 직접적인 화학 시스템 및 면역학적 검정 시스템 모두에 대해 진보된 것으로서, 본 발명 이전에 상기 분석 기술 방법중 어느 한 방법 또는 나머지에서 배타적으로 이용할 수 있는 이점을 달성시킨다. 의학적 및 연구 분석적 능력이 개혁된 면역학적 검정 기술의 출현 만큼, 본 발명은 분석 기술에 있어서 중요한 진보를 나타낸다.
본 발명은 단일 시스템으로 면역학적 검정 및 화학 분석 모두를 가능하게 하는 이점을 갖는다. 본 발명은 이러한 시스템이 보유하고 있는 많은 이점을 가지면서 분석 화학 방법의 직접적인 검정 방법의 이점을 제공한다. 본 발명의 검정 기술은 또한 면역학적 검정의 시험 범위보다 환경 범위가 상당한 넓다. 이는 대부분 유익한 환경 변수에 있어서 다양한 분석을 수용할 수 있게 한다. 또한, 본 발명은 이전에 분석 화학 기술로 불가능하였던 매우 협소한 환경 범위에서도 정확하고 직접적인 분석이 가능하도록 한다. 본 발명은 색 변화 지시제의 속도 및 단순성에 이점이 있다.
표적 물질
본 발명의 특이한 이점중 하나는 본 발명의 방법을 사용하여 분석할 수 있는 표적 물질, 결합 및 생화학적 반응의 범위가 광범위하다는 것이다. 이러한 물질의 대부분은 종래에 실험적 검정을 사용하여서는 검출할 수 없었다. 본 발명은 면역학적 시스템의 많은 이점을 제공하며, 면역 글로블린이 생성되거나 간접적인 분석을 해야하는 복잡성이 배제된다.
일반적으로, 본 발명은 예비 분석 정제 단계를 필요로 하지 않는다. 본 발명의 이러한 특성은 검출하는 중합체 어셈블리내에 혼입된 리간드의 특이성이 높기 때문이다. 또한, 본 발명의 직접 검정 시스템은 최근 입수할 수 있는 간접적인 시스템에 보유되는 많은 비용, 복잡성 및 부정확성의 증가를 피할 수 있다.
민감 분석물-적합한 시험 조건. 본 발명의 중합체 어셈블리는 제한된 시험관내 또는 환경 범위 조건에서 안정하거나 적합한 결합 특성을 제공하는 리간드 및 분석물을 사용할 수 있다. 시험관내 범위 조건에서, 본 발명은 이와 같은 범위가 협소한 엄격 제한 조건에서도 부합될 수 있다는 점에서 유용하다. 이것은 예를 들어, 민감한 생화학 물질 및 생체분자의 3차원 입체구조가 시험 과정 동안에 보존되도록 한다.
본 발명은 조심스럽게 제한된 조건에서도 양호하게 기능한다. 따라서, pH, 염수 및 온도와 같은 조건은 분석의 정확성 또는 민감성을 방해하지 않으면서 피드백(feedback)조절, 적정 및 기타 기술에 의해 조심스럽게 조절될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실험 범위가 광범위하다는 이점으로 인해, 무손상 세포 또는 민감한 서브세포 내포는 이들의 구조적 완전함을 방해하지 않고 검정될 수 있다. 본 발명의 어셉블리가 표면에 결합하는 경우에 발생하는 색변화는 조직 샘플에서와 같은 분석물의 위치를 정확하게 지시할 것이다.
말라리아 감염의 여러 단계와 같은 민감한 세포 개발 단계가 본 발명에 의해 관찰될 수 있다. 또한, 본 발명의 방법을 사용하여 상호 작용 과정 동안에서 다양한 인자간의 조합을 시험하고, 관찰할 수 있다.
약결합 분석물-다가성. 본 발명의 중합체 연결 리간드의 다가 특성은 천연 다가 분석물의 경우에 증가된 결합 능력을 제공한다. 다가성은 또한 시험 과정전에 제한된 원자가 분석물에 제공되어 본 발명의 상기 이점을 부여할 수 있다. 본 발명의 다가성 개발은 특이적이지만 약한 상호작용이 다중으로 증대되도록 한다.
길이가 충분하고, 상용성을 갖는 구조적 링커는 곡선 모양의 표면상에서 다수개의 부위가 입체구조적으로 분리되는 경우에도 분석물상의 다수개의 부위를 결합하도록 돕는다. 이러한 특별한 특성으로 본 발명은 종래에 검정 평가에 부적합하던 많은 리간드를 검출할 수 있다.
분석물의 존재를 효과적으로 표시하기 위한 주요 요건은 중합체 어셈블리의 표면이 충분히 변태되어 필수적인 스펙트럼 변화를 일으키는 것이다. 이러한 목적으로, 작은 영역에 분석물을 집중시킴에 따라 부동화 입자에 대한 분석물의 결합이 제공되고, 추가로 소량의 분석물에 대해 비교적 큰 영역에 3차원적인 관점을 제공한다.
광범위하게 다양한 리간드가 본 발명에 사용될 수 있으며, 이것은 다가 시험 표적물을 검출하는 데 매우 적합하게 한다. 리간드 선택은 시험 시스템을 수용하는 인자에 맞추기 보다는 가장 유리한 결합 및 입체 특성을 근거로 할 수 있다. 따라서, 가장 유리한 리간드는 소수성 및 친수성, 크기, 결합 부위의 위치 및 대립하는 친화력과 같은 인자를 근거로 하여 선택될 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 리간드는 탄수화물, 펩티드, 누클레오티드, 헤테로고리 화합물 및 기타 유기 분자를 포함할 수 있다.
제기되는 분석물. 본 검정 시스템의 정확하고 두드러진 이점은 종래 방법의 제한으로 인해 이전에는 달성할 수 없었던 물질의 검출 및 정량 평가를 가능하게 한다.
본 발명의 구조 및 방법은 항체가 개발될 수 없는 매우 작은 생물학적 분자 또는 기타 분자를 검정할 수 있다. 이러한 표적 물질은 극단적으로 낮은 정도로 존재하는 유기 용매 또는 오염물을 포함할 수 있다. 본 발명자들은 법의학적 및 임상적 응용 모두에서 약제 스크리닝을 위해 이루어진 진보로 이용가능한 특별한 기회를 부여하였다. 본 발명에 적용된 억제 기술은 소형 크기 또는 소수 또는 단일의 원자가를 갖는 물질을 시험할 수 있도록 한다.
출원인은 하기에서와 같이 제한되지는 않으나, 본 발명에 의해 달성된 예상하지 못한 스펙트럼 시그날이 결합의 결과로서 발생하는 중합체 어셈블리의 물리적인 변태에 의한 것으로 발명자에 의해 가정된다. 이것은 바이러스 및 세포막 단편과 같은 다가 물질이 본 발명의 방법을 사용하여 매우 용이하게 검출될 수 있는 경우이다. 따라서, 다가 물질은 일반적으로 본 시스템에서 특히 강한 반응을 유도해낸다. 이것은 구조의 물리적 재입체 구조를 유도하는 결합의 결과로서 지질 이중층에 도입된 입체 구조의 변화에 의한 경우이다.
출원인의 이론이 유효한 것인 경우, 담체에 보다 작고, 단일 원자가의 분석 물질이 조기 결합하는 것은 상기와 같은 경우에 본 발명의 효능을 유리하게 증가시킴을 입증할 수 있다. 예를 들면, 분석물은 중합체 또는 리포좀의 표면에 결합될 수 있다. 이는 특이적 지점에 본 발명의 중합체 어셈블리상의 결합을 집중시켜, 접촉된 각 지점에 스펙트럼 변경을 증가시킬 것이다. 또한, 분석물이 결합된 리포좀의 곡선형 표면은 이중층 지질 표면으로부터 떨어져 있는 외주에 결합된 분석물을 당기고, 리포좀상의 중심에 위치한 분석물을 이중층 지질 표면에 유도하도록 할 것이다. 이후, 이러한 조기 결합 단계는 이중층 표면상에 토션(torsion), 변태 및 시그날 생성을 증가시킬 수 있다.
시그날 관찰
이중층에 대한 다양한 스펙트럼 변화가 표적 물질의 존재 또는 부재를 검출하는 데 사용될 수 있다. 신틸레이터(scintillator)와 같이, 이 분야에 널리 공지된 스펙트럼 시그날을 증폭시키는 수단이, 또한 분석물이 낮은 수준으로 존재하는 경우에 사용될 수 있다. 시그날의 실험적 특성으로 인해, 본 발명의 검정 시스템으로부터 판독된 것을 자동화시키기 위한 기회는 많이 있다.
본 발명의 특정 구체예에서, 청색 분홍색의 전환은 시험하는 기술자의 시각적인 관찰에 의해 간단하게 관찰될 수 있다. 관찰이 단순하기 때문에, 상기 기능은 주부들과 같은 훈련되지 않은 관찰자에 의해서 용이하게 달성될 수 있다. 선택적으로, 이 분야에서 널리 공지된 스텍트럼 시험 장치는 특정 조도의 광파장에 대한 광학적 밀도를 포함하여, 단순한 시각적 관찰의 한계를 넘어 스펙트럼 특성의 변화를 측정하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 어셈블리는 또한 다수의 부동화 물질 및 대상중 어느 하나에 결합되므로써 검정에서 최적화될 수 있다. 예를 들어, 세페덱스 비드(sephex beads)와의 결합은 검정 과정 동안에 병류 및 세척을 가능하게 한다. 본 발명이 어셈블리는 겔에 취입되어, 분석물이 겔을 통해 확산하거나, 전기적 구배가 가능할 수 있다.
본 발명은 분석물이 어셈블리 표면에 선택적으로 결합하는 것에 반응하여 발생하는 3차원 중합체 어셈블리의 색변화를 이용하여 분석물을 직접 검출하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 이작용기성 분자 및 펜타코사딘산을 나타낸다.
도 2는 분석물의 도입 전후, 본 발명의 리포좀 현탁액을 나타내는 칼라 사진이다.
본 발명의 3차원 중합체 어셈블리는 색변화에 의해 광범위한 분석물의 존재를 직접적으로 검출하도록 한다. 이 결과는 훈련되지 않은 관찰자에 의해서도 판독될 수 있으며, 상기 시험은 주변 조건하에서 수행될 수 있다. 시험 조건이 매우 무난하며, 이는 인접한 천연 상태에의 작은 생체분자를 검출할 수 있도록 하여, 생체 분자의 상호작용에 대한 정보를 제공하고, 분석물의 개질 또는 분해의 위험을 피할수 있도록 한다.
본 발명의 중합체 어셈블리는 리포좀 또는 표면에 배향 및 검출 헤드 그룹을 함유하는 세관과 같은 3차원 구조로 이루어진다. 검출 헤드 그룹은 문제시 되는 분석물에 특이적인 리간드로 이루어지며, 이 리간드는 선형 구조 링커의 한 말단에 결합되어 있다. 상기 링커는 차례로 제 2 말단에 의해 중합체 어셈블리에 결합된다. 중합체 어셈블리 표면에는 또한 헤드 그룹을 지시하는 지질이 포함된다.
도 1은 본 발명의 일 구체예를 개략적으로 도시한 것이다. 수용체 결합 리간드가 스페이서(spacer) 분자(3)의 한 말단에 결합되어 있다. 이후, 스페이서 분자(3)의 또 다른 2 말단에는 염색 검출 요소(5)로 중합된 수개의 단량체중 어느 하나가 결합되어 있다. 이후, 이들 물질은 중합반응이 일어나는 동안 교반되어, 리포좀 및 세관과 같은 중합체 구조의 형성에 원인이 된다.
지질 지시 그룹. 지질은 분석물의 결합으로 검출가능한 색변화가 일어나도록 구조적으로 3차원의 중합체 어셈블리를 지시하는데 중요한 것으로 여겨진다. 출원인은 지시 그룹의 구조화 효과가 3차원 중합체 어셈블리의 물리적 구조를 적당하게 안정화시키도록 하여 색 안정성 및 중합 반응을 용이하게 하는 것으로 가정하였다. 차례로, 분자 인식 리간드 그룹에 분석물의 결합은 충분한 입체적 변태 또는 구조의 응력을 야기시켜 색변화를 일으킨다. 상기와 같이 지시 지질에 의한 안정성 및 상대 강도가 이중층 표면을 결합시키고, 한 영역에서의 입체 변화가 전체적으로 어셈블리의 표면에 보다 큰 효과를 일으킬 수 있다.
결합의 여러 결과가 스펙트럼의 변화로 관찰되는지는 확실하지 않다. 대부분 이러한 변화는 중합체 골격의 효과적인 컨쥬게이션 길이를 변화시키는 결합에 의해 유도된 응력에 의한 것이다. 본 발명의 3차원 구조는 열과 같은 다수의 환경 변수에 대해 색이 매우 민감하며, 이들 요인은 관찰되는 현상의 한 성분일 수 있다. 그러나, 상기 가정은 입증된 본 발명을 설명하기 위한 간단한 시도로서, 본 발명은 상기 가정중 어느 하나로 한정되지 않는다.
종래의 연구는 폴리디아세틸렌에서의 색 전이가 폴리디아세틸렌 골격의 효과적인 컨쥬게이션 길이의 변화에 의해 야기되며, 상기 중합체 골격의 전자구조에 대한 효과적인 검정 방법은 측쇄 입체구조와 매우 관련된 것으로 제시되어 있다. 본 발명자들은 상기에서 특이적 바이러스-리포좀 상호작용이 측쇄 입체구조를 변경시키도록 할 수 있으며, 효소 골격의 효과적인 컨쥬게이션 길이를 감소시킬 수 있다는 점만을 고려하였다. 사실, 이론상은 중합체 골격의 C-C 결합주변에서 매우 약간 π 전자의 비편재화를 감소시키는 것으로 계산된다.
본 발명에서 헤드 그룹으로서 사용될 수 있는 물질에는 -CH2OH, -CH2OCONHPh, -CH2OCONHEt, -CH2CH(Et)OCONHPh, -(CH2)9OH, -CH2OCOPh, -CH2OCONHMe, -CH2OTs, -CH(OH)Me, -CH2OCOR2(여기서, R2는 n-C5H11, n-C7H15, n-C9H19, n-C11H23, n-C13H27, n-C15H31, n-C17H35, Ph, PhO 또는 O-(HO2C)C6H4이다), -OSO2R2(여기서, R2는 Ph, p-MeC6H4, p-FC6H4, p-CIC6H4, pBrC6H4, p-MeOC6H4, m-CF3C6H4, 2-C10H7, 또는 Me-CO2M(여기서, M은 K, HNa, 또는 Ba/2이다)이 포함된다.
본 발명에서 헤드 그룹으로 사용될 수 있는 바람직한 물질은 -CH2OCONHR2또는 -CH2CONHR2(여기서, R2는 Et, n-Bu, n-C6H13, n-C8H17, n-C12H25, 시클로 C6H11, Ph, p-MeC6H4, m-MeC6H4, o-CIC6H4, m-CIC6H4, p-CIC6H4, o-MeOC6H4, 3-티에닐, Me, Et, Ph, 1-C10H7, Et, Ph, EtOCOCH2, BuOCOCH2, Me, Et, i-Pr, n-C6H13, EtOCOCH2, BuOCOCH2, Ph, 2,4(NO2)2C6H3OCH2, 또는 CH2CH2OH이다)이다.
가장 바람직한 헤드 그룹은 -CH2COX(여기서, X는 OH, MeO 또는 이들의 염이다)이다.
리간드 그룹. 본 발명의 리간드 그룹은 매우 다양한 물질일 수 있다. 리간드 그룹의 주요 요건은 리간드가 선택되는 분석물에 대해 친화력을 가져야 한다는 것이다. 리간드는 검정하려는 물질의 부류의 경우와 마찬가지로 광범위하다. 적합한 리간드로는 펩티드, 탄수화물, 핵산 또는 수용체와 결합한 유기 분자가 포함된다. 예를 들어, 모든 인플루엔자 균주는 숙주 수용체 분자와의 결합 부위를 공유한다. 따라서, 상기 분자는 이제까지 특징화되지 않은 인플루엔자 균주를 포함하여 모든 균주를 스크리닝하는 데 성공적으로 사용될 수 있다.
리간드는 또한 본 발명에서 분석물에 대해 경쟁적 결합제로서 작용하는 경우에 사용될 수 있다. 예를 들어, 병원체는 수용체 분자가 존재하는 시험 물질과 함께 도입될 수 있다. 상기 분자의 부재하에, 병원체는 3차원 중합체 구조에 결합하여 색을 나타낼 것이다. 병원체 표면이 시험물질에 도입된 수용체 분자에 결합되는 만큼 결합이 감소할 것이다. 이러한 방법으로 수용체 분자의 존재가 검출되고 정량화될 수 있다.
수용체-결합 분자. 하기 실시예에 기재된 바람직한 한 구체예에서 시알산의 사용은 수용체-결합 능력에 있어서 수용체 결합 분자 사용의 예이다. 수용체-결합 분자는 병원체가 감염의 전조로서 자가 결합하는 숙주 세포의 표면상의 물질이다. 본 발명의 리간드 그룹에서 이러한 분자의 선택은 기타 수용체 분자에 대해서 많은 이점을 갖는다.
상기 분자의 인식 부위는 생존에 대한 확실한 임계성으로 인해 병원체에 매우 유전전으로 보전되는 경향이 있다. 따라서, 이러한 분자가 본 발명의 리간드 그룹으로서 선택되는 경우, 동일한 변원체중 상이한 균주는 일반적으로 옳지 않은 네거티브를 유도하지 않을 것이다. 또한, 수용체 분자는 동일 분석물에 대한 항체보다 작고, 복잡하지 않으며, 덜 소수성인 경향이 있다.
그 수가 증가하고 있는 수용체 분자는 다수의 병원체에 대해 인식되고, 확인되고, 단리되고, 합성되고 있다. 많은 것들이 다양한 분석 시스템 및 처리 시스템에 사용하기 위해 개선되어 왔다. 연구에서 이러한 경향의 일례로는 본 발명의 하기 실시예에서 사용되는 시알산 유도체이다. 다수의 병원체에 대한 수용체의 실시예가 표 3에 제공되어 있다. 이 모든 것들이 본 발명의 방법에 의해 개발될 수 있으며, 이보다 많을 수 있다.
표 3a
병원체 수용체 분자
HIV CD414; 혈관활성 장관 펩티드7, 펩티드 T8, 시알산12
우두 표피 성장 인자1
광견병 아세틸콜린 수용체2
엡스타인 바르 보충 수용체3, 4
레오 베타-아드레날린 수용체5
리노바이러스 ICAM-16,10,11; N-CAM, 수초-관련 글리코단백질 MAB13
소아마비 바이러스 소아마비 바이러스 수용체9
인플루엔자 시알산15
시토메칼로바이러스 글리코단백질(시알산은 아님)16,17,18
코로나바이러스 9-OAC 시알산 시알산
뇌척수염 9-OAC 시알산
풍진 바이러스 ----------------19
홍역 바이러스 글리코단백질(시알산은 아님)20,21,22,23
헤르페스 올리고사사카리오스 글리코단백질24,25,26
클라미디아 시알산27,28,29,30
리노바이러스 당화 단백질31,32
로타바이러스 9-OAC 시알산
폴리오마바이러스 시알산
레오바이러스 시알산
연쇄구균 수이스 시알산 ∝ 2 → 3 폴리-N-아세틸락토오스아민
살로멜라 시알산
티피무리움
파라믹소바이러스
센디 바이러스 시알산
멈프스 시알산
뉴캐슬 시알산
질병 바이러스
믹소바이러스 시알산
대장균 올리고만노오스, 칼락토오스 ∝ 1→ 4 갈락토오스, 시알산 ∝ 2 → 3 갈락토스
뇌심근염 바이러스 시알산
콜레라 독소 G(시알산의 갱글리오시알, 갈락토오스, 글루코오스,N-아세틸 갈락토오스)
수막염 시알산
표 3b
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지질 중합 그룹. 많은 상이한 중합 그룹이 지질에 혼입되어 왔으며, 단층 중합 반응에 효과적인 것으로 나타났다. 이러한 부분에는 아세틸렌, 디아세틸렌, 알켄, 티오펜, 이미드, 아크릴아미드, 메타크릴레이트, 비닐에테르, 말산 무수물, 우레탄, 알릴아민, 실록산 또는 비닐피리디늄등이 포함된다. 이들 그룹을 함유하는 지질은 동종중합체 또는 혼합된 중합체로 될 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 바람직한 그룹은 디아세틸렌으로, 그 이유는 중합된 형태, 즉, 폴리디아세틸렌에서의 특이한 광학적 특성 때문이다. 그러나, 기타 중합 그룹이 결합시 특성 변화를 관찰할 수 있는 경우에 사용될 수 있다.
어셈블리의 형태. 본 발명의 3차원 어셈블리는 여러 형태로 생성될 수 있다. 생성될 수 있는 가장 중요한 형태중 하나는 리포좀이다. 특별한 형태로 본 발명의 어셈블리를 생성시키는 수개의 방법이 본원의 실시예 부분에 기재되어 있다.
본 발명의 리포좀은 다수개의 상이한 크기 및 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 리포좀을 단순한 이중층 구조로 형성할 수 있다. 추가로, 리포좀은 양파 형태 구조로서 다중층일 수 있다.
또한, 리포좀은 기타 여러 형태로 생성될 수 있다. 기타 형태로는 이중 사슬(Kuo et al.,Macromolecule, p. 3225, Vol. 23, 1990), 골층판(骨層板)(Rhodes, et al.,Langmuir, p. 267, Vol. 10, 1994), 중공 세관 및 브레이드(braid)(Franker et al.,Jounal of the American Chemisty Society, Vol. 116, 1994)가 형성될 수 있다. 이들 어셈블리가 부동화되는 경우, 이들은 집합적으로 보다 큰 구조로도 형성될 수 있다.
본 발명의 리포좀을 생성하기 위한 일 실시예의 성공적인 원안은 하기와 같다:
· 지질(1-15mM)을 함유하는 적당량의 클로로포름 용액을 소형 바이알중에서 혼합한다.
· 질소 스트림으로 클로로포름을 증발시킨다.
· 적합한 양의 탈염수를 첨가한다(총 지질 농도 1-2mM).
· 지질의 상변화 온도 이상으로 상기 용액을 가열한다(약 80 내지 90℃).
· 상기 용액을 15 분 동안 초음파 처리한다(프로우브 초음파 발생 장치, 피셔 소닉 디스멤브레이터 모델(Fisher sonic dismembrator model) 300, 최대 출력 50%, 마이크로팁).
· 0.8㎛ 나일론 필터(겔만(Gelman)사 제조)를 통해 가온의 불투명 용액을 여과하여 이 용액으로부터 작은 티타늄 입자를 제거한다.
· 상기 용액을 냉장고(4℃)내에서 1 시간 내지 24 시간 동안 냉각한다.
· 중합반응전 5 내지 10 분 동안 샘플을 통해 질소를 버블링(bubbling)시키므로써 용액중에서 산소 제거한다.
·중합 반응전 및 중합 반응 동안에 20분 동안 질소로 정화된 소형 챔버에서 3㎝의 거리를 두고 소형의 254nm UV-램프(펜-레이(pen-ray), 에너지: 1600μw/㎠)를 구비한 1㎝ 석영 크벳(cuvette)내에서 교반된 리포좀 용액을 중합하여 모든 산소를 교환하고 샘플을 냉각하며, 중합 시간은 리포좀의 바람직한 특성(색, 중합 정도)에 따라 5 내지 30분으로 한다.
실시예 1
도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 구체예에서 사용되는 이작용기성 분자(1)에 바이러스 결합을 위한 시알산 리간드 및 중합용 탄화수소 사슬에서의 디아세틸렌 작용기를 혼입시킨다. 상기 화합물에서 탄소-글리코사이드는 바이러스 뉴라미니다제(neuraminidase)에 의한 가수분해를 억제하기 위한 것이다. 상기 화합물을 10-12-펜타코사딘산(2)과 혼합하고, 수화시켜 리포좀을 형성하였다. 리포좀을 형성하는 대부분의 천연 지질이 두개의 알킬 사슬로 이루어지지만, 하나의 알킬 사슬을 함유하는 합성 리포좀-형성 지질이 또한 존재할 수 있다[참조예: Hunfer et al.,Phys. Lipids,pp. 355-374, Vol. 33, and Bader,Chem., Int. Ed. Engl., pp 91-92 Vol. 20, 1981]. 종래의 연구에서는 최적 바이러스 결합이 리포좀중의 1-10% 화합물(1)의 혼합물에 대해 발생하는 것으로 나타났다[참조예: Spevak et al.,J. Am. Chem. Soc., 161, 115 p. 1146, 1993]. 따라서, 5% 및 10% 시알산 지질이 이러한 비색 검출 연구에 사용되었다.
리포좀을 프로우브 소음파 방법[참조예:Liposomes: A Practical Approach; New, Ed.; Oxford Univerity Press; Oxford, pp 33-104, 1990]과 이어서 펜슬 램프를 사용하여 254nm로 조사하여 자외선 중합하였다. 표 1은 (A) 청색 리포좀 용액(8분 W) 및 (B) 바이러스(실선)를 함유하지 않으며, 인큐베이션후에 60개의 적혈구 응집 단위(HAU)의 인플루엔자 바이러스(점선)를 함유하는 자주색 리포좀 용액(24분 W)을 포함하여 리포좀의 비색 검출(중합된 디아세틸렌 시알산 지질(1)에 의한 5% 인플루엔자 바이러스)을 나타낸 것이다. PBS 완충액중의 리포좀 용액의 농도는 0.13mM이고, 바이러스와의 인큐베이션 시간은 1 시간이었다.
약 5 내지 10분 동안 리포좀 용액(탈염수 1mM )을 조사한 결과 매우 진한 청색의 리포좀이 형성되었다(표 1A, 실선). 중합 시간이 보다 긴 경우(10 내지 30분)에는 자색이 관찰된다(표 1B, 실선). 인플루엔자 바이러스가 PBS 완충액중의 리포좀에 첨가될 때, 용액은 초기 제제가 청색 또는 자색이냐에 따라 즉시 핑크 또는 오렌지 색으로 변한다(표 1A 및 1B, 점선 곡선). 이러한 색 변화는 육안으로 쉽게 볼 수 있으며, 가시선 흡수 분광법에 의해 정량화될 수 있다.
표 1
비색 반응율은 전체 최대 흡광도에 대해 626nm에서 흡광도의 변화율(물질을 청색이 되게 한다)을 측정하므로써 정량화된다. 일정량의 바이러스에 대한 리포좀 용액 반응을 정량화하기 위해, 바이러스를 함유하지 않는 리포좀 용액의 가시선 흡광 스펙트럼을 하기와 같이 분석하였다:
B0=I626/(I536+ I626)
상기 식에서, B0는 536 nm 및 626 nm에서 흡광도 세기의 합계를 626nm에서의 흡광도 세기로 나눈 것으로 정의된다. 인플루엔자 바이러스에 노출된 리포좀 용액은 이와 동일한 방법으로 하기와 같이 분석하였다:
Bv=I626/(I536+ I626)
상기 식에서, Bv는 인큐베이션후 바이러스를 함유하는 흡광도 세기의 새로운 비를 나타내고, 리포좀 용액의 비색 반응율은 바이러스 노출시 B에서의 변화율로서 정의된다:
CR = [(B0-BV)/B0] x 100%
본 발명자의 초기 작업에 일치시키기 위해, 626 및 536nm의 최대 흡광도가 임의로 선택되어 리포좀 용액에 대한 청색 흡광률을 계산한다. 계산하기 위해 사용된 480nm에서 제 2 최대 흡광도는 기재된 결과에 따른 경향으로 변화하지 않는다.
표 1에 도시된 바와 같이, 바이러스의 60개의 HAU를 함유하는 청색 리포좀은 인큐베이션(8분 UV)후, 비색반응율이 47%가 되며, 동일한 양의 바이러스를 함유하는 자색 리포좀은 인큐베이션(24분 UV)후, 비색 반응율이 87%가 된다. 적혈구 응집 단위(HAU)는 적색 혈액 세포의 1% 용액을 완전히 응집시킬 수 있는 바이러스 용액의 최대 희석율의 측정치이다. 본 발명자들은 자색 리포좀의 증진된 민감도가 보다 높은 광학 밀도(데이타에 기재되지 않음)에 의해 제시된 바와 같이 증가된 중합체 함량에 기인할 수 있는 것으로 추측된다.
순수한 PBS 완충액 또는 PBS 완충액중의 BSA 용액(1㎎/㎖)을 리포좀 용액(CR≤ 2시간 이내에 5%)에 첨가하는 경우에는 색변화가 검출되지 않을 것이다. 비특이적 흡착 효과를 직접적으로 나타내기 위해, 도 1의 시알산 지질(1)을 함유하지 않는 리포좀을 제조하였다. 유사하게 상기 리포좀은 바이러스 노출후 색이 변하지 않았다.
실시예 2
인플루엔자 바이러스 및 시알산 리포좀간의 상호작용의 특이적 특성을 경쟁적 억제 실험으로 확인하였다. 54개의 HAU의 인플루엔자 바이러스를 함유하는 리포좀 용액(10% 시알산 지질(1))의 인큐베이션으로 청색 리포좀에 대한 비색 반응율은 31%였으며, 자색 리포좀에 대해서는 70%였다. 인플루엔자 바이러스 적혈구 응집은 억제제로서 공지된 a-O-메틸-뉴라마트산을 약간 과량으로 하여 동일하게 실험한 결과 색변화가 없었다.
동적 실험은 바이러스 일부분의 첨가에 의해 유도된 색변화는 5분내에 명백하게 나타나게 되더라도, 30분 후에는 정체 상태에 이르게 된다. 설정된 중합반응 시간 동안, 비색 반응율은 표 2에 기재된 바와 같이 첨가된 바이러스의 양에 의존한다. 표 2는 인플루엔자 바이러스의 연속적인 첨가에 대한 자색 리포좀 용액(5% 시알산 지질(1), 24분 UV)의 비색 반응 플롯이다. 상기 리포좀을 바이러스를 각각 첨가한 후 30분 동안 인큐베이팅시키고, 가시선 흡광 스펙트럼을 기록하였다. 각각의 바이러스 농도에 대한 비색 반응율을 세개의 독립적인 실험으로 얻었다.
바이러스를 함유하지 않는 완충액중의 리포좀의 색변화는 2시간 이내에 4% 미만인 것으로 나타나므로, 몇 분후에 비색 반응율이 5% 이상인 된다는 것은 상당한 것으로 간주된다. 따라서, 상기 값의 비색 반응율을 얻는 데 요구되는 바이러스의 양이 본 특정 구체예의 방법의 검출 한계를 나타난다. 표 2에서 적정 곡선은 11개의 HAU 로 적게 검출될 수 있음을 나타낸다. 이것은 전자 현미경검사법 계산에 의하면 약 11 x 107에 해당한다.
표 2
본 발명자들은 리포좀을 포함하는 중합 구조가 모두 분자위 단일 어셈블리내에 있는 것으로서, 분자 인식 작용기(시알산) 및 검출요소(폴리디아세틸렌 골격)를 제공하는 생체 분자 물질이다. 결합은 시각적 색변화로 전환되어, 육안으로 용이하게 볼 수 있으며, 흡광 분광법에 의해 정량화된다. 색변화의 특이성은 경쟁적 억제 연구에 의해 입증되었다. 추가로, 비특이적 흡착은, 발생하는 경우, 리포좀 용액의 색에 영향을 미치지 않는 것으로 나타난다.
실시예 3: 리포좀을 기질에 부동화시킴
폴리(에테르 우레탄) 또는 폴리아크릴로니트릴 막에 부착. 상기 막은 다공성이고, 친수성이며, 친화력 분리 또는 면역학적 진단에 사용될 수 있다.
리포좀은 먼저 리포좀에 친핵기, 예를 들어, -NH2, SH, -OH를 신속하게 첨가하는 활성화기, 예를 들어, 이미다졸릴-카르보닐, 숙신이미도, FMP 또는 이소시아네이트를 막에 부착시키므로써 상기 막에 커플링될 수 있다. 상기 작용기를 함유하는 어떠한 리포좀 제제도 막에 직접 부착될 수 있다. 상기 절차는 문헌에 기재된 막으로서, 단백질이 상기 막에 커플링되는 것과 유사하다[참조예: C.H. Bamford, K.G. Allamee, M.D. Purbrick, T. J. Wear,J. Chromatography, 1992, 606, 19 또는 C.H. Bamford, K.G. Allamee,Clinical material, 1992, 10, 243]. 이론상, 단백질을 부동화시키기 위해 종래에 개발했던 방법을 리포좀을 부동화시키는 데 사용할 수 있다.
-SH 작용기를 갖는 리포좀은 또한 티올-금 결합에 의해 금 표면, 입자 또는 전극에 직접적으로 부동화될 수 있다. 이러한 경우, -SH를 함유하는 리포좀 용액은 실온에서 교반하면서 12 내지 24 시간 동안 수중의 깨끗한 금 표면과 함께 인큐베이팅된다.
리포좀은 하기 절차를 사용하여 규소 칩 또는 실리카겔(이산화 규소)로 부동화될 수 있다. 겔 또는 웨이퍼(wafer)는 1:1의 HCl:메탄올로 세척된 산이며, 물로 헹구고, 농축된 황산에 넣는다. 물로 철저히 헹군 후, 웨이퍼 칩 또는 겔을 두번 증류된 탈염수중에서 비등시키고, 냉각, 건조시킨 후, 건조 톨루엔으로 제조된 2%의 3-메르캅토프로필 트리메톡시실란 용액중의 불활성 분위기하에서 실란화시킨다. 이후, 상기 칩 또는 겔을 0.1 M 인산염 완충액으로 제조된 GMBS(N-숙신이미딜 4-말레이미도부티레이트) 또는 EMCS(N-숙신이미딜 6-말레이미도카프로에이트)의 2mM 용액에 넣는다(가교제가 먼저 소량의 디메틸포름아미드중에 용해된다). 인산염 완충액으로 헹군후, 상기 칩을 pH 8.0의 인산염 완충액으로 제조된 0.05㎎/㎖의 리포좀 용액에 넣는다. 최종적으로, 상기 칩 또는 겔을 사용하기 전에 완충액으로 철저하게 헹군 후, 완충액중에 저장한다. 상기 리포좀은 시험하려는 GMBS 또는 EMCS로 가교시키기 위해 -NH2작용기를 가져야 한다. 이 절차는 효소를 규소 칩 또는 겔로 부동화시키는 데 사용된 종래 개발된 절차를 변형시킨 것이다[참조예: K. M. Rusin, T.L. Fare, I.Z. Stemple,Biosensors and Bioelectronics, 1992, 7, 367].
-NH2작용기를 갖는 리포좀은 또한 단백질의 부동화에 흔히 사용되는 것과 같은 표준 글루테르알데히드 커플링 반응을 사용하여 표면에서 부동화될 수 있다.
실시예 4: 검출 및 스크리닝
리포좀은 표준 방사선표지 검정을 리간드-수용체 스크리닝으로 대체시켜 사용될 수 있다. 예를 들어, 리간드가 도파민 유사체(예를 들어, 스피페론 화합물)인 경우, 리간드는 중합된 리포좀(중합된 어셈블리)에 혼입될 수 있다. D-2 수용체와 같은 도파민에 대한 막 수용체가 스피페론-개질된 리포좀에 첨가되는 경우, 청색에서 분홍색으로 색이 변화되는 것이 관찰된다. 이것은 바이러스 및 박테리아의 검출과 유사한 방법으로 분광학적으로 측정될 수 있다. 상기 현상은 도파민 또는 스피페론 만큼, 또는 이보다 강하게 결합하고 있는 화합물을 첨가하므로써 억제될 수 있다. 96-웰 플레이트 포맷(96-well plate format)을 사용하므로써, 도파민 유사체인 96개의 화합물이 효능있는 신규한 약제로서 스크리닝될 수 있다. 이러한 처리율이 높은 스크리닝은 고가의 방사선표지 화합물을 사용하지 않아도 되며, 이와 관련된 건강 및 안정성 문제를 유발시키지 않는다.
실험 절차: 100-200㎕의 적합한 완충 매질중에 0.5 내지 20%의 스피페론 리간드를 함유하는 20 내지 50㎕의 리포좀 용액을 희석한다. 상기 용액은 청색 또는 자색이다. 이 때, 상기 샘플의 가시선 흡광 스펙트럼을 기록할 수 있다. 검출 조사용으로, 10 내지 50㎕에서 시작하여 100 내지 200㎕이 될 때까지 연속적인 분취액으로 도파민 D2 막 수용체 제제를 첨가한다. 색변화는 육안으로 또는 가시선 흡광 스펙트럼의 기록으로 관찰될 수 있다. 약제 스크리닝 조사를 위해, 신규한 리간드 또는 신규한 약제 화합물과 혼합한 도파민 D2 막 수용체 제제를 첨가한다. 실온 또는 37℃에서 5 내지 60 분 동안 인큐베이팅시키므로써 결합이 일어나도록 한다. 억제된 막 수용체 제제를 희석된 리포좀 용액에 첨가한다. 용액이 분홍색으로 변하는 경우, 신규한 리간드 또는 약제는 효과가 없는 것이다. 용액이 청색으로 남아 있는 경우, 신규한 리간드 또는 약제는 수용체에 효과적인 결합제이다.
실시예 5: 방사선활성 금속의 검출
단량체 디인을 감마선 조사에 노출시켜 중합시킬 수 있다. 금속 킬레이트인 리간드를 혼입시키므로서, 단량체 형태의 리포좀이 방사선활성 급속 용액에 노출된다. 금속이 킬레이터 리간드에 결합할 때, 방출된 감마선 조사는 리포좀을 중합시킨다. 상기 용액은 백색빛의 불투명 용액(중합되지 않은 리포좀)이 짙은 청색 또는 짙은 적색의 중합체 용액으로 변한다. 리포좀은 1) 방사선활성 금속의 존재를 검출하고, 2) 방사선활성 금속의 용액을 세척하는 두가지 단계를 제공한다. 단계 2)는 금속 결합된 리포좀을 간단하게 여과하거나 원심분리시켜 달성된다. 상기 절차는 리포좀이 주변 환경으로부터 방사선활성 금속을 검출하고 정제하기 때문에 검출 및 세척 단계로 언급될 수 있다.
실험 절차: 자외선이 조사될 때까지 상기 기술된 바와 같이 리포좀을 제조한다. 단량체 리포좀은 불투명한, 백색빛의 외형을 가질것이다. 검출하기 위해, 50 내지 200㎕의 물 또는 적합한 완충액중에서 10 내지 100㎕의 리포좀을 희석한다. 상기 리포좀은 0.5 내지 20%의 킬레이터 리간드를 함유할 것이다. 이것은 96-웰 플레이트 포맷에서 수행될 수 있다. 시험하려는 주변 샘플을 50 내지 100㎕을 첨가한다. 감마선 조사에 따른 방사선활성 금속의 존재를 나타내는 청색에서 적색으로의 변화를 관찰한다. 대규모 세척 목적으로, 리포좀은 예를 들어, 슈퍼펀드 클린업(Superfund cleanup) 설치 또는 기타 DOE 시설에서 발견되는 것과 같은 폐수 처리 구역의 유출부와 인접한 대규모 여과 유니트상에서 부동화될 수 있다. 수중에 잔류하는 방사선활성 금속은 여과 유니트상에서 청색 또는 적색으로 검출될 것이다. 동시에, 이들 금속은 처리수에 의해 맑게 될 것이며, 처리수는 환경에 되돌아가거나 시험에 다시 사용될 수 있다.
실시예 6: 글루코오스 센서
리포좀은 pH에 민감하다. 리포좀은 pH가 높을 때 적색 상태이며, pH가 낮을 때 청색 상태이다. 상기 결과는 가역적으로 이루어질 수 있다. 리포좀은 적합한 효소 또는 기타 세포 대사 과정의 존재로 주변 매질의 pH를 변화시키는 작은 분자 분석물을 검출하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 글루코오스를 검출하는 데 사용될 수 있다. 리포좀이 pH가 충분히 높은 매질에 첨가되면 매질이 적색 상태가 된다. 10 내지 50㎕의 리포좀은 50 내지 200㎕의 적합한 매질로 희석될 수 있다. 10 내지 100㎕의 시험 샘플이 첨가된다. 이것은 96-웰 플레이트 포맷에서 수행될 수 있다. 시험 샘플에 10 내지 50㎕의 글루코오스 산화효소를 첨가한다. 글루코오스가 존재하는 경우, 글루코오스 산화효소는 글루코오스를 글루카라온산으로 전환시킬 것이다. 이러한 전환은 용액의 pH를 낮춰 리포좀의 상태를 청색이 되게 한다. 이러한 적색에서 청색으로의 변화가 샘플에서 글루코오스의 존재를 나타내는 것이다. 이 시험은 시각적으로 또는 가시선 흡광 스펙트럼을 측정하므로써 정량적으로 수행될 수 있다.

Claims (44)

  1. 분석물의 존재로 색이 변하는 3차원 다층 중합체 검정 어셈블리로서,
    a) 분석물에 대해 직접적인 친화력을 갖거나 분석물에 경쟁적인 결합제로서 작용할 수 있는 리간드,
    b) 두 개의 말단기를 갖는 선형 구조의 링커로서, 제 1 말단기에서 상기 리간드 부분에 결합되어 있는 링커,
    c) 상기 선형 구조의 링커가 제 2 말단기에 결합되어 있는 컨쥬게이트된 중합체 골격, 및
    d) 상기 선형 구조의 링커가 결합되어 있지 않은 위치에서 컨쥬게이트된 중합체 골격의 표면에 결합되어 있는 지시 헤드 그룹을 포함함을 특징으로 하는 3차원 다층 중합체 검정 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 어셈블리가 리포좀형, 이중 사슬형, 꼬인형, 골층판형, 나선형, 관형 또는 섬유형임을 특징으로 하는 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서, 분석물이 생물의학적 물질, 병원체, 약제, 방사선활성 금속 또는 공업용 물질임을 특징으로 하는 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서, 생물의학적 물질이 변원체와 이들로부터 감염된 세포, 약제, 호르몬, 혈액 성분, 질병 지시제, 세포 성분, 항체, 렉틴, 효소, 유전 물질 및 이들의 대사 유도체로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 어셈블리.
  5. 제 3 항에 있어서, 병원체가 바이러스, 박테리아, 기생충 및 기타 병원체로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서, 바이러스가 인플루엔자, 감기, 풍진, 수두, A형 및 B형 간염, 단순 포진, 소아마비, 소수두, 페스트, HIV, 우두, 광견병, 엡스타인 바르(Epstein Barr), 레오바이러스, 리노바이러스, 돌연변이 물질 및 이들의 리간드 인식 부분으로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 어셈블리.
  7. 제 5 항에 있어서, 박테리아가 대장균, 결핵, 살모넬라, 연쇄구균, 돌연변이 물질, 및 이들의 균주 및 분해된 부분으로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 어셈블리.
  8. 제 5 항에 있어서, 기생충 및 기타 병원체가 말라이아, 수면병, 해안실명 및 톡소플라스마증으로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 어셈블리.
  9. 제 1 항에 있어서, 리간드가 병원체 분석물을 검출하기 위해 제공됨을 특징으로 하는 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서, 분석물이 바이러스임을 특징으로 하는 어셈블리.
  11. 제 9 항에 있어서, 리간드가 우두 분석물용 표피 성장 인자, 광견병 분석물용 아세틸콜린 수용체, 엡스타인 바르 분석물용 보충 수용체, 레오바이러스 분석물용 베타-아드레날린 수용체, 리노바이러스 분석물용 ICAM-1, 소아마비 바이러스 분석물용 소아마비 바이러스 수용체, 콜레라 독소 분석물용 삼당류, 친핵제 분석물용 사당류, 및 분석물과 결합할 수 있는 이들의 유도체 및 유사체로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 어셈블리.
  12. 제 9 항에 있어서, 리간드가 콜로나바이러스(colronaviruses), 인플루엔자 바이러스, 뇌척수염, 클라미디아(chlamydia), 센디 바이러스(sendi virus), 멈프스(mumps), 뉴우카슬병(newcastle disease), 믹소바이러스(myxovirus), 뇌심근염 바이러스, 수막염 또는 말라리아와 결합하는 시알산 및 이의 유도체 및 유사체임을 특징으로 하는 어셈블리.
  13. 제 9 항에 있어서, 리간드:분석물 쌍이 사당류와 친핵제, 세포 부착 펩티드와 표적 세포, 삼당류와 박테리아 독소 또는 막투과 수용체와 호르몬임을 특징으로 하는 어셈블리.
  14. 제 9 항에 있어서, HIV 분석물을 검출하기 위해 제공된 리간드가 CD4, sCD4, CD26, 혈관활성 장관 펩티드, 펩티드 T, 시알산, 및 HIV와 결합할 수 있는 이들의 유도체 및 유사체로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 어셈블리.
  15. 제 1 항에 있어서, 중합체가 중합가능한 지질 단량체로 이루어짐을 특징으로 하는 어셈블리.
  16. 제 15 항에 있어서, 단량체가 아세틸렌, 디아세티렌, 알켄, 티오펜, 이미드, 아크릴아미드, 메타크릴레이트, 비닐에테르, 말산 무수물, 우레탄, 알릴아민, 실록산, 아닐린, 필론 및 비닐피리디늄으로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 어셈블리.
  17. 제 16항에 있어서, 중합체 골격이 디아세틸렌 단량체로 이루어짐을 특징으로 하는 어셈블리.
  18. 제 1 항에 있어서, 지시 헤드 그룹이 친수성으로써, 상호간에 수소 결합할 수 있음을 특징으로 하는 어셈블리.
  19. 제 18 항에 있어서, 지시 헤드 그룹이 CH2OH, -CH2OCONHPh, -CH2OCONHEt, -CH2CH(Et)OCONHPh, -(CH2)9OH, -CH2OCOPh, -CH2OCONHMe, -CH2OTs, -CH(OH)Me, -CH2OCOR2(여기서, R2는 n-C5H11, n-C7H15, n-C9H19, n-C11H23, n-C13H27, n-C15H31, n-C17H35, Ph, PhO 또는 O-(HO2C)C6H4이다), -OSO2R2(여기서, R2는 Ph, p-MeC6H4, p-FC6H4, p-CIC6H4, pBrC6H4, p-MeOC6H4, m-CF3C6H4, 2-C10H7, 또는 Me-CO2M(여기서, M은 K, HNa, 또는 B a/2이다), -CH2OCONHR2또는 -CH2CONHR2(여기서, R2는 Et, n-Bu, n-C6H13, n-C8H17, n-C12H25, 시클로 C6H11, Ph, p-MeC6H4, m-MeC6H4, o-CIC6H4, m-CIC6H4, p-CIC6H4, o-MeOC6H4, 3-티에닐, Me, Et, Ph, 1-C10H7, Et, Ph, EtOCOCH2, BuOCOCH2, Me, Et, i-Pr, n-C6H13, EtOCOCH2, BuOCOCH2, Ph, 2,4(NO2)2C6H3OCH2, 또는 CH2CH2OH이다)로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 어셈블리.
  20. 제 18 항에 있어서, 지시 헤드 그룹이 카르복실산임을 특징으로 하는 어셈블리.
  21. 제 1 항에 있어서, 단량체의 비결합 말단이 CH3-, CH3O-, 네오-C5H11O-, 시클로-C6H11O, PhCH2O-, p-AcC6H4O-, p-BzC6H4O-, p-BrC6H4COCH2O-, p(PhCH=CHCO)C6H4O-, p-(PhCOCH=CH)C6H4O-, oBzC6H4NH-, p-BzC6H4NH-, MeOCH2CH2NH-, n-C6H13NH- 및 EtO-로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 어셈블리.
  22. 제 21 항에 있어서, 말단기가 메틸기임을 특징으로 하는 어셈블리.
  23. 제 1 항에 있어서, 어셈블리가 지지체에 결합됨을 특징으로 하는 어셈블리.
  24. 제 23 항에 있어서, 지지체가 시페덱스(syphedex), 실리카겔, 또는 세페로스(sepheros), 폴리아크릴니트릴, 충전제, 금, 규소 칩, 실리카겔로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 어셈블리.
  25. 제 1 항에 있어서, 색이 청색 또는 자색에서 분홍색, 오렌지색 또는 황색으로 변함을 특징으로 하는 어셈블리.
  26. 제 1 항에 따른 어셈블리에 혼입되는 용기를 포함하는 시험용 키트.
  27. 제 26 항에 있어서, 웰 구조체가 현탁액중의 어셈블리를 함유함을 특징으로 하는 시험용 키트.
  28. 제 26 항에 있어서, 키트 용기가 시험 절차의 수행에 대한 지시서를 포함함을 특징으로 하는 시험용 키트.
  29. 제 1 항에 따른 3차원 다층 중합체 검정 어셈블리를 제조하는 방법으로서,
    a) 디인 단량체를 유기 용매중에서 리간드와 결합시키는 단계,
    b) 용매를 증발시키는 단계,
    c) 수용액을 부가하는 단계,
    d) 디인 단량체의 주요 상변화 온도를 초과하는 온도로 용액을 가열시키는 단계,
    e) 용액을 교반하고, 4℃ 이상으로 냉각시키는 단계,
    g) 중합 챔버내에 디인-리간드를 넣는 단계,
    h) 챔버로부터 산소를 제거하는 단계 및
    i) 적색 상태에 미치지 않은 디인-리간드 혼합물을 중합시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 단계 a)에서 용매가 클로로포름, 벤젠, 알코올, 시클로헥산, 메틸렌 클로라이드, 아세토니트릴 및 사염화탄소로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 29 항에 있어서, 단계(c)의 수용액이 물, 완충액, 세포 매질, 생리 식염수, 인산염 완충 식염수, 트리즈마(Trizma) 완충액, HEPES 및 MOPS로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 29 항에 있어서, 단계 e)에서 냉각하기 전에 용액을 여과함을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 29 항에 있어서, 디인-리간드 혼합물을 5분 내지 5시간 동안 4℃ 내지 -20℃에서 냉각시킴을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기 혼합물을 5분 내지 20분 동안 0℃ 내지 -15℃에서 냉각시킴을 특징으로 하는 방법.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 혼합물을 5분 내지 12분 동안 0℃ 내지 -5℃에서 냉각시킴을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 29 항에 있어서, 디인-리간드 혼합물을 중합반응 동안에 1℃ 내지 22℃로 냉각시킴을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 36 항에 있어서, 디인-리간드 혼합물을 중합반응 동안에 16℃ 내지 19℃로 냉각시킴을 특징으로 하는 방법.
  38. 제 29 항에 있어서, 단계 h)가 챔버에 불활성 기체를 주입시키므로써 달성됨을 특징으로 하는 방법.
  39. 제 38 항에 있어서, 불활성 기체가 아르곤 또는 질소임을 특징으로 하는 방법.
  40. 제 29 항에 있어서, 중합 반응이 펜 레이 램프 또는 수동 램프를 사용하여 자외선을 조사시키므로써 달성됨을 특징으로 하는 방법.
  41. 제 29 항에 있어서, 중합 반응이 감마선 방사, 전자 비임 또는 X-레이, 또는 기타 저에너지 이온화 공급원에 의해 달성됨을 특징으로 하는 방법.
  42. 제 29 항에 있어서, 중합 반응이 10 내지 100MJ/㎠의 에너지 투여량으로 달성됨을 특징으로 하는 방법.
  43. 제 29 항에 있어서, 리포좀이 청색 또는 자색 상태가 될 때까지 계속 수행함 특징으로 하는 방법.
  44. a) 제 1 항에 따른 부유된 검정 어셈블리를 시험용 샘플에 접촉시키는 단계 및
    b) 분석물의 존재를 나타내는 용액의 색변화를 관찰하는 단계를 포함함을 특징으로 하여, 용액중의 분석물을 직접 검출하는 방법
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