원자간력 현미경을 이용한 단일세포 조작 및 고효율 유전자 도입기술 (Atomic Force Microscopy(AFM) based Single Cell Manipulation and High Efficient Gene Delivery Technology)

서지정보

· 발행기관 : 한국화학공학회
· 수록지 정보 : Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK) / 47권 / 5호 / 538 ~ 545페이지
· 저자명 : 한성웅, Nakamura Chikashi, Miyake Jun, 김우식, 김종민, 장상목

초록

본 총설에서는 주사형프로브현미경의 원리와 응용에 관하여 간략히 설명하고 최근 본 그룹에 의하여 활발하게
연구되고 있는 나노탐침과 AFM(원자간력현미경 atomic force microscopy)을 이용한 저침습성(low-invasive) 단
일세포 조작기술과 고효율 유전자 도입기술을 소개하고자 한다. 시판 AFM 탐침을 침상구조로 가공한 나노탐침
과 AFM을 이용하였을 경우, 탐침의 세포삽입의 성공여부를 force-distance curve 상의 척력소실의 유무로 판단
할 수 있다. 침상 나노탐침을 사용하면 대부분의 세포에서 80~90%의 고효율 세포삽입이 가능하여 마이크로인젝
션용 미세관을 이용하는 경우보다 세포삽입효율이 높았다. 또한 나노탐침의 직경이 400 nm 이하의 경우에는 세
포 종류에 관계없이 장시간 나노탐침의 삽입에도 세포활성에 큰 영향이 없었다. 침상나노탐침을 이용하여 DNA
를 도입하였을 경우에도 기존의 DNA 도입방법과 비교하여 높은 도입효율과 유전자 발현율로 DNA를 도입할 수
있는 가능성을 확인하였다.

영어초록

The principle and application of a scanning probe microscopy(SPM) are reviewed briefly, and a low-invasive
single cell manipulation and a gene delivery technique using an etched atomic force microscopy(AFM) probe tip,
which we call a nanoneedle, are explained in detail. The nanoneedle insertion into a cell can be judged by a sudden drop
of force in a force-distance curve. The probabilities of nanoneedle insertion into cells were 80~90%, which were higher
than those of typical microinjection capillaries. When the diameter of the nanoneedle was smaller than 400 nm, the
nanoneedle insertion into a cell over 1 hour had almost no influence on the cell viability. A highly efficient gene delivery
and a high ratio of expressed gene per delivered DNA compared the conventional major nonviral gene delivery
methods could be achieved using the gene modified nanoneedle.

참고자료

· 없음