혈액, 타액, 점액 등은 다양한 질환을 포함하여 생체현상의 상태를 나타내는 다양한 표지물질을 포함하고 있다. 그런데, 대부분의 표지물질들은 용해성 단백질 등의 생체물질로 존재하는 경우가 대부분이다. 따라서, 최종 사용자가 일반인이거나 특정 현장에서 즉시 사용할 수 있는 진단이 이루어지기 위해서는 혈구를 포함한 비용액성 물질들을 제거하는 기술이 손쉽고 빠르며 저렴하게 구현되어야 하는 필요성이 발생한다. 본 기술은 무전원 내지는 준무전원 조건에서 사용자가 쉽고 빠르게 소량의 액상 생체시료로부터 표지물질 분획을 채취하고 이에 대한 면역검출을 수행하는 과정에 소요되는 기술적 세부 내용을 포괄하고 있다.
- 최근 의료 기술은 거점형 의료기관 (종합병원 등)에서의 진료와 치료를 넘어서, 가정을 비롯한 의료 요구 현장에서 즉각적인 진단과 치료가 수행되는 방향으로 발전하려 하고 있다. 이를 위해서는 전문 의료 인력이나 거대 장비가 수반되지 않으면서도 정확하고 신속한 진단이 필수적으로 선행되어야 한다.
■ 의료기관에서 주로 사용되는 방법은 원심분리 기법으로, 전원이 공급되는 의료장비의 구비를 필수적으로 요구한다. 일부 회사에서 출시된 현장 적용형 혈액 시료 전처리 기법에서는 많은 양 (수백 ul 이상)의 혈액과 약 30분의 처리 시간이 요구되어 촌각을 다투는 상황이 대부분인 현장 적용형에 적합하지 않은 경우가 발생한다.
■ 장비의 사용을 최소화하여 비전문인력이 손쉽게 사용할 수 있으며, 전원의 공급이 필요하지 않아서 다양한 응급현장에서 적용할 수 있는 혈액 전처리 기법은 폭넓은 진단 분야에 활용될 수 있는 파급력이 있다.
■ 타액이나 점액은 그 특성상 전처리 과정에서 희석과 detergent 첨가가 수반되는데, 과량이 사용되면 항원-항체 반응이 불가하므로 이를 유지하는 수준으로 제어되어야 한다.
■ 또한, 타액이나 점액 자체의 거품 및 detergent에 의한 거품 발생을 방지하며, 노이즈 신호를 감소시키기 위한 생화학적 요소에 대한 기술적 해결방안이 필요하다.
- 본 이전기술은 상기한 필요성을 충족시켜서 소량의 혈액으로부터 혈장 혹은 혈청 성분을 얻어내는 목적을 수행하는 것이며, 이를 발전시켜서 타액이나 점액과 같은 다른 액상 생체시료에도 적용할 수 있는 포괄적 방법을 제공한다. 또한, 면역검출의 신호 극대화를 위한 생화학적 요인들의 최적화를 위한 기술적 내용을 포함하여 비전문가가 별도의 훈련과정 없이 즉각적으로 진단에 필요한 전처리 단계를 수행하도록 하며, 최적의 신호 검출이 이루어지도록 한다.
최근 전문 의료 인력이나 장비가 구비되기 어려운 현장 적용형 의료기술의 발전을 위해 많은 시도가 이루어지고 있다. 이를 위해서는 정확한 진단이 가장 중요한데, 혈액, 타액, 점액 등은 다양한 질환을 포함하여 생체현상의 상태를 나타내는 다양한 표지물질을 포함하고 있다. 그런데, 대부분의 표지물질들은 단백질 등의 용해된 생체물질로 존재하는 경우가 대부분이다. 따라서, 최종 사용자가 일반인이거나 특정 현장에서 즉시 사용할 수 있는 진단이 이루어지기 위해서는 액상의 생체시료로부터 비용액성 물질을 제거하고 진단반응에 적합한 형태로 처리하는 기술이 손쉽고 빠르며 저렴하게 구현되어야 하는 필요성이 발생한다. 현재는 원심분리기, 단순 희석법 등이 주를 이루지만 장비와 전력원의 공급이 필수적이다. 본 기술은 무전원 내지는 준무전원 조건에서 사용자가 쉽고 빠르게 소량의 액상 생체시료가 진단반응에 직접 적용될 수 있도록 하는 기술로서, 다양한 진단과 현장의료 등에 저렴한 비용으로 적용할 수 있는 장점이 있다. 특히, 래피드 키트 (rapid kit) 등에 적용하여 in situ로 시료 적용 즉시 전처리를 수행할 수 있는 기술적 특징이 있다.
기술명 : 액상시료 in situ 전처리 기술
현장에서 소량의 액상 생체시료로부터 아래의 다양한 전처리 기능을 수행하는 기술
- 다클론 항체에 의한 혈구 응집
- 혈중 알부민 농도 저하
- 면역검출을 위한 생화학적 요소 최적화
- 인간 전혈에 대한 다클론 항체 유도를 위한 면역화 방법 기술
- 다클론 항체 유도를 위한 혈구 안정/고정화 기술
- 혈구 응집을 위한 최적의 반응 조건
- 비희석 혈액으로 부터 실시간 알부민 농도 감소 모듈 기술
- 알부민 농도 감소에 의한 특정 물질의 증감 확인 기술
- detergent 종류와 농도 최적화 기술
- blocking reagent, anti-foam reagent 등 생화학적 요소 최적화 기술
- 적용 가능 분야
■ 본 이전기술은 혈액을 기반으로 하는 다양한 진단분야에 적용 가능하며, 특히 대형 병원이 아닌 현장 적용형 진단에 적합하다. 따라서, 본 기술이 적용될 수 있는 시장은 초고속 진단이 필요한 응급의료, 비전문가가 주고객인 가정의료, 무동력 구동이 요구되는 현장의료, 기타 축산업 등이 있다.
■ 본 기술은 또한 타액 및 점액을 기반으로 하는 진단에도 적용할 수 있다. 타액이나 점액은 구강, 비강, 생식기 등에서 채취되어 다양한 감염성 질환의 표지물질을 함유하고 있으므로, 감염성 질환의 자가진단, 조기진단 등에 적절하게 사용될 수 있다.
■ 본 기술이 적용되어 제품으로 구현될 경우, 본 기술 자체의 명칭보다는 본 기술에 의해 처리된 시료를 사용하는 진단을 기반으로 제품 명칭 등이 통용될 것이다.
■ 본 기술의 주요 수요처는 소수의 다국적 제약기업과 다수의 중소의료업체들로 현장진단기술의 상용화 확산을 위한 업계에서 많은 요구가 있을 것이다.
- 기대 효과
■ 본 기술의 활용은 특정 진단에 한정되지 않으며, 혈장이나 혈청, 타액 및 점액 등을 기반으로 하는 거의 모든 진단에 활용될 수 있으므로, 이러한 액상 생체시료의 전처리 단계 기술 부재로 인해 활성화되지 못하던 진단 기술의 시장 창출에도 크게 기여할 것으로 예상한다.
■ 본 기술은 현재까지 대체 기술이 없는 것으로 조사되었으며 기존의 방법과 기술들에 있어서 크게 비교우위를 가지는 바, 새로운 시장을 창출하고 국내외 진단시장을 선점하려는 업계에 크게 도움이 될 것으로 기대한다.