종이 크로마토그래피 기법에 기반한 광학식 바이오센서 플랫폼의 개발

Abstract

본 연구는 종이 크로마토그래피 기법에 기반한 당화혈색소(HbA1c) 측정용 광학식 바이오센서 플랫폼 개발에 관한 것이다. 당화혈색소는 당뇨병 마커로서 정상인의 혈중에 5% 수준을 유지하며 당뇨병이 진행됨에 따라 증가한다. 당화혈색소를 측정하기 위하여 당화혈색소 표면에 노출되어 있는 당쇄와 특이적으로 결합하는 boronic acid를 membrane상에서 hydrogel과 함께 가교하였다. Hydrogel은 boronic acid의 수식이 용이하며 다공성 membrane에서도 가교가 잘 이루어진다. HbA1c의 정량적 분석 및 광학적 신호 도출하기 위하여 HRP를 도입하였다. 당화단백질인 HRP는 boronic acid가 수식된 membrane상에서 HbA1c와 경쟁반응을 유도하며 이를 통해 HbA1c를 정량분석 하였다. 정상인과 당뇨병 환자의 혈중 HbA1c 농도를 측정하기 위하여 5 ~ 15%의 HbA1c로 분석하였고, HbA1c 농도에 따른 정량적 분석 결과를 얻을 수 있다. 본 연구를 통해 하이드로겔을 이용한 종이 기반의 광학식 바이오센서 플랫폼을 개발하여 당뇨병 진단에 적용할 수 있음을 확인하였고, 당화단백질 분석에 응용이 가능한 방법론을 개발하였다.