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차세대 바이오칩: 전기화학적 뉴클레아제 어세이 칩

전문가 제언: ○ 건강과 의료에 관한 사업이 차세대 주도 사업의 하나가 될 것으로 기대되고 있으며 그 중에서도 바이오칩은 개인의 건강이나 병의 진행을 모니터링하는 유효한 도구로서 개대되고 있다.

○ 핵산을 분해하는 뉴클레아제의 하나인 DNaseⅠ은 기관이나 체액 내의 DNA를 분해하기 때문에 췌장, 신장, 소장, 위 등의 소화기관과 요, 혈액, 정액 등의 체액 내에 존재하며 세포 대사에서 DNA의 배제에 관여하고 있는 등 생체 내에서 중요한 역할을 담당하고 있으며 또한 여러 가지 질병에 관여하고 있어 DNaseⅠ의 활성 검출은 질병 치료에서 아주 중요하다.

○ DNaseⅠ 활성 검출은 지금까지는 주로 형광을 이용하여 검출하였다. 특히 형광 공명에너지 이동을 사용하는 검출법은 DNase의 경보로서 실용화되어 있으나 이 검출법은 검출 시간이 길고 고비용이라는 문제가 있어 간편하고 신속한 DNaseⅠ 검출법 개발이 요망되어 왔다.

○ 본고는 DNaseⅠ 활성 검출에 이용할 수 있는 전기화학적인 뉴클레아제 어세이 칩(assay chip)을 개발하고 최근의 성과를 설명한 것으로 전기화학적인 바이오칩은 장치의 소형화, 측정의 간편성이나 신속 면에서 우수한 특징이 있다.

○ DNaseⅠ의 기질이 되는 DNA에 전기신호를 나타내는 시약인 페로센화 카르보디이미드(FCDI)를 이용하여 금 전극을 수식하고 수식된 페로센화 DNA 수식 전극 상에서 DNaseⅠ을 반응시키면 그 활성에 대응하여 고정화된 DNA가 분해되므로 DNaseⅠ 반응 전후의 전기응답 변화를 측정하여 DNaseⅠ의 활성을 평가하는 것이다.

○ 현재 이 전극을 조립한 마이크로유로에 의한 검출 시스템이 개발되고 있으며 이 방법은 프로테아제의 전기화학적 검출법으로 응용 전개가 가능할 것으로 검토되고 있다. 뉴클레아제 이외에도 실용화를 목표로 차세대 바이오칩 개발이 가까운 장래에 실용화될 것으로 믿는다.

저자: Shigeori Takenaga
자료유형: 학술정보