바이오센서와 비표지 방식의 생체물질 검지기술(SPR)

소개글

생체시료 분석 시 대표적인 비표지 측정기술인 SPR(Surface Plasmon Resonance) 기술에 대한 개론서

목차

1. 바이오센서란?

2. Surface Plasmon Resonance 바이오센서
2.1 표면 플라즈몬 공명( surface plasmon resonance; SPR)이란?
2.2 표면 플라즈몬 공명을 위한 구성

3. 표면 플라즈몬 공명의 응용분야
3.1. 물리화학적인 응용분야
3.2. Target Characterization
3.3. Small-molecule 검출
3.4. Non-specific interaction
3.5. Proteomics
3.6. 기타 응용

4. SPR System 개발 동향
4.1 SPR 상용 제품 개괄
4.2 Array형 SPR system의 개발 동향

5. 결 론

본문내용

바이오센서는“측정 대상물로부터 정보를 얻을 때, 생물학적 요소를 이용하거나 생물학적 체계를 모방하여 색, 형광, 전기적 신호 등과 같이 인식 가능한 신호로 변환시켜주는 시스템”이라고 할 수 있다. 측정 대상 물질, 센서에 고정된 생물학적 요소, 신호변환기의 종류에 따라 여러 가지 형태로 구성할 수 있으며, 신호변환 방법으로는 전기화학(electrochemical), 열(thermal), 광학(optical), 역학적(mechanical) 방법 등 다양한 물리화학적 기법이 사용되고 있다.
현재 대안으로 부각되는 분석기법은 굴절률의 변화를 측정하여 생체물질의 상호작용을 인지할 수 있는 표면 플라즈몬 공명(surface plasmon resonance)법이다.[3] SPR법은 형광물질과 같은 별도의 표지물질 없이 광학적 원리를 이용하여 분자들 간의 상호작용을 계측할 수 있고, 반응의 진행상황을 실시간으로 측정할 수 있다.

<중략>

SPR 바이오센서는 금속박막의 표면 근처(200nm 이하)에서 일어나는 물리 화학적인 변화에 매우 민감하게 영향을 받기 때문에 금속박막의 화학적 표면 개질을 기반으로 한 다양한 감지계면 생성을 통해 여러 가지 생체분자의 상호작용을 관측할 수 있다는 것이다. 더구나 SPR은 다른 방법에 비해 시료 손상이나 변형이 없는 비파괴적인 분석방법이며 형광법처럼 표식자를 추가하지 않아도 고감도로 생화학적 반응을 측정할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

참고 자료

남학현, “바이오센서 산업의 전망“, 바이오진 2003.08
손영구 외, KISTI 심층정보분석 보고서 “바이오센서”, 2002
구수진, “바이오센서로서의 표면 플라즈몬 공명”, 한국생물공학회 BT News 2004.여름
옥경식, “SPR을 이용한 나노 수준의 계면현상 분석”, 고분자과학과 기술, Vol.13, No. 6, Dec. 2002
R.W. Wood, Phil. Magm. 4 , 396-402 (1902)
De Bruijn HE, Kooymann RPH, Greve J. Appl. Opt 31, 440-442 (1992)
Matsubara K, Kawata S, Minami S. Appl. Spectrosc. 42, 1375-1379 (1988)
J. Homola, Sinclair S.Yee, et al. Sensors and Actuators B 54, 3-15 (1999)
유규상, “초고속 단백질 분석 시스템“, 바이오진 2004.08
David G.M., Rebecca L.R. PSTT 3, 310-317 (2000)
Markgren, P.O et al. Anal. Biochem. 265, 340-350 (1998)
David G.M., Rebecca L.R. PSTT 3, 310-317 (2000)
Lackmann M. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 93, 2523-2527 (1996)
Sakano S. et al. Oncogene 13, 813-822 (1996)
Hyeon-Su Ro, Bong Hyun Chung, SPR Imaging-Based Protein Array Chip System for Monitoring
a exahistidine-Tagged Protein during Expression and Purification, APPL. ENVIRON. MICROBIOL., Feb. 2005, p. 1089–1092
G.J.Wegner, H.J.Lee et al. Anal. Chem, 2003, 75, 4740-4746
H.Zhu, M Bilgin, R. Bangham et al. Science 2001, 293, 2101-2105
E.A.Smith, W.D.Thomas and L.L.Kiessling J. Am. Chem. Soc 2003, 125, 6140-6148
G.J.Wegner, H.J.Lee and R.M.Corn, Anal. Chem, 2002, 74, 5161-5168
B.P.Nelson, T.E.Grimsrud, M.R.Liles et al. Anal. Chem. 2001, 73, 1-7
M.-G. Kim et al., “Enhanced sensitivity of SPR immunoassays using a peroxidase-catalyzed
precipitation reaction and its application to a protein microarray, Jr. of Immunological Methods 297
(2005) 125–132