나노 금의 응용

나노 골드 면역 마커 검출 기술 개발

현대의 4 대 표기 기술 중 하나로 나노금 표기 기술은 본질적으로 단백질 등 중합체를 나노 입자 표면에 흡착하는 포접 과정이다. 흡착 메커니즘은 금 나노 입자 표면의 음전하일 수 있다. 정전기 흡착과 단백질의 양전하 기단이 단단한 결합을 형성하기 때문에 생체 분자가 흡착된 후에는 변성하지 않는다. 금 입자의 전자 밀도가 높기 때문에 금 마커 단백질의 결합 부위에서 현미경으로 짙은 갈색 입자를 볼 수 있으며, 이러한 마커가 해당 리간드에 모이면 육안으로 빨간색 또는 분홍색 반점을 볼 수 있으므로 정성 또는 반정량 빠른 면역 분석 방법에 사용됩니다. 구형 금 나노 입자는 단백질에 강한 흡착 작용을 하며 포도상구균 단백질 A, 면역 글로불린, 독소, 당 단백질, 효소, 항생제, 호르몬, 소 혈청 알부민 등 비 * * 가격과 결합될 수 있어 기초연구와 실험에서 매우 유용한 도구가 된다.

1..1현미경 추적기로 사용.

1978 기간 동안 Geobegan 등은 김나노 입자를 이용해 항체 표시를 하고, 일반 광경하에서 B 림프 미세 뇌 표면 마스크에 있는 면역 글로불린을 검출해 광경 수준의 면역금 염색 (IGS) 을 확립했다. 198 1 에서 단셀은 은색을 사용하여 금입자의 가시성을 높이고 감도를 높였다. 1983 에서 Holgate 등은 면역금은염색 (IGSS) 법을 만들어 광현미경으로 은현상제로 금알갱이를 관찰하는 데 사용했다. 은이 증강됨에 따라 단일 금 입자가 광학 거울 아래에서 볼 수 있는 입자의 반지름이 커지고, 작은 금 입자의 표시 밀도가 높아지고 감도가 높아진다. 1986 년, Fritz 등은 IGSS 방법을 바탕으로 컬러 IGSS 방법을 성공적으로 진행해 결과를 더욱 생동감 있고 눈부시게 만들었다. 그럼에도 불구하고 은화합물 아질산근은 빛에 민감하기 때문에 암실에 표시를 해야 하기 때문에 실험 조작에 큰 불편을 끼친다. 비감광성 은화합물 아세테이트의 사용이 너무 비싸서 광학 현미경에 나노 금의 응용이 갈수록 줄어들고 있다. 나노 금의 고전자 밀도를 이용하여 전자현미경으로 입자를 명확하게 구분할 수 있다. 나노금은 투과전경, 스캔글라스, 형광현미경의 추적제로 전자현미경 면역화학과 조직화학에 널리 사용되고 있다.

1.2 균질 졸 입자 면역 분석에서의 응용

솔 입자 면역측정법 (SPIA) 은 금과립에 기반한 색이 면역반응의 응집으로 인해 감소하는 원리다. 김나노 입자와 항체 결합, 미량 응집 실험을 건립하여 상응하는 항원을 검출하다. 간접 응집과 마찬가지로 응집 입자는 육안으로 직접 관찰할 수 있다. PCG 테스트에 성공적으로 적용되었으며 분광 광도계로 직접 정량 분석을 수행했습니다.

유동 세포 계측법에 L.3 적용

형광소로 표시된 항체 스트리밍세포계 (FCM) 를 통해 세포 표면 항원을 계산하고 분석하는 것은 면역학 연구에서 중요한 기술 중 하나이다. 그러나 형광소의 스펙트럼이 서로 겹치기 때문에 서로 다른 표시를 구분하기가 어렵다. Boehmer 등은 김나노 입자가 적색 레이저의 산란각을 크게 바꿀 수 있다는 것을 발견했다. 금나노 입자로 표시된 염소 항마우스 면역 글로불린 항체 () 는 스트리밍 세포계에 적용되어 다양한 유형의 세포의 표면 항원을 분석하는 데 사용된다. 그 결과 632nm 파장에서 김나노 입자가 세포의 90 도 산란각을 확대해 10 배 이상 확대할 수 있으며 세포 활동에 영향을 주지 않습니다. 그리고 형광소 * * * 와 서로 간섭하지 않습니다. 따라서 나노금은 다중 매개변수 세포 분석과 분류의 효과적인 표지물로 다양한 세포 표면 표지물과 세포 내용물을 분석할 수 있다.

1.4 반점 면역 금은염색 기술에 적용

반점 IGSS (반점 IGSS) 는 반점 ELISA 와 면역금 나노 입자를 결합하는 방법이다. 단백질 항원을 질산섬유소막에 직접 지적해 특이항체 반응 후 가나미금으로 표시된 제 2 항체. 그 결과, 금입자는 항원과 항체 반응에 모여 육안으로 볼 수 있는 붉은 반점을 형성하며 반점 IGS 라고 불린다. 이 반응은 은현상제, 즉 점 IGS/IGSS 에 의해 향상될 수 있다.

1.5 단백질 각인 기술에 적용

면역각인 (Immunoblotting, IBT) 은 면역연장기술이라고도 하는데, 분자량에 따라 전기 영동에서 움직이는 속도가 다르기 때문에 질산섬유막에서 다른 위치를 차지하는 원리다. 특이항체 함유 혈청을 이 막과 반응하면 이성 항원 항체 반응이 발색된다. 효소 면역 각인법에 비해 나노 골드 면역 각인법은 간단하고 빠르며 감도가 높다. 또 나노금으로 질산섬유막상 미반응 항체 염색을 하고 막전이 효율을 평가하고 항원 항체 반응의 광밀도 곡선을 보정해 정량면역 각인 측정을 할 수 있다.

1.6 반점 면역금 침투 실험에서 적용

DIGFA (Digfa) 는 DIBA (Digfa) 의 일종으로, 1982 의 western blot 에서 Hawkes 등이 개발한 새로운 면역학 기술이다. 그 원리는 반점 면역금 염색과 똑같다. 다만 질산섬유소 막 아래에는 흡수성이 강한 패딩, 즉 침투기가 있다. 항원 (항체) 을 넣은 후 신속하게 항체 (항원) 을 넣은 다음 금이라고 표시된 두 번째 항체. 침투 장치가 있어 반응 속도가 빨라서 몇 분 안에 발색반응을 나타낼 수 있다. 반점 면역 침투법 (DIFA) 에 비해 기질 용액을 넣지 않고 빨간색 콜로이드 골드 프로브로 직접 색을 칠하면 결과가 밝고 배경이 더 선명해 상온에 보존할 수 있다는 점이 차이점이다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 건강명언) 이 방법은 인간 면역 결함 바이러스 (HI) 의 검출과 인혈청 중 갑태단백질 검사에 성공적으로 적용되었다. 현재 사용 중인 것은 HCG 테스트 키트, AFP 테스트 키트, 소화도 종양 검진 테스트 키트.

1.7 면역 크로마토 그래피에서의 응용

GICA (Gold Immuno Chromatograph Y Assay) 는 각종 반응 시약 를 막대로 같은 시험지에 고정시켜 시험지 한쪽 끝에 테스트용 샘플을 넣고, 한 가지 시약 를 녹이고, 모관 작용을 통해 시험지에 침투하고, 마이그레이션하고, 막의 다른 시약 접촉한다 레이어 분석 과정에서 면역 복합물이 포착되어 레이어 분석 재질의 특정 영역 (감지 영역) 에 모여 시각화된 나노 골드 마커를 통해 직관적인 색상 결과를 얻을 수 있습니다. 자유 태그는 결합된 라벨과 자동으로 분리되도록 감지 영역을 통과합니다. GICA 는 시약 단일, 한 번에 모든 시약 들을 실온에서 장기간 보존할 수 있는 것이 특징이다. 이 새로운 방법은 나노 금의 면역 분석 테스트를 새로운 단계로 끌어올렸다.

1.8 바이오 센서

바이오센서 (Biosensor) 는 생물과 화학량을 감지 (또는 응답) 하고 사용 가능한 신호 (전기 신호, 광신호 등) 로 변환할 수 있는 장치나 부품입니다. ) 일정한 법칙에 따라. 바이오 센서에서 김나노 입자는 주로 면역센서로 설계되어 생체 내 항원과 항체 특이성의 결합으로 인한 전기화학적 변화를 이용하도록 설계되었다. 또한 나노금의 산화 복원 전위는+1.68 V 로 매우 강한 전자흡수 능력을 갖추고 있어 포도당 산화효소 막을 혈당을 측정하는 바이오 센서의 활성으로 크게 높일 수 있다. 금알이 가늘수록 활성성이 커진다.

1.9 바이오칩

바이오칩은 막, 유리, 실리콘 등의 고체 매체를 기반으로 하며, 가장 큰 장점은 고통, 병렬화, 소형화입니다. 하나의 실험은 여러 개의 생물학적 샘플을 동시에 감지할 수 있다. 바이오칩은 유전자 칩, 단백질 칩, 세포 칩, 조직 칩을 포함한다. 현재 바이오칩은 식품안전검사 분야에 주로 농수약 잔류검사, 식품미생물검사, 동물질병 모니터링, 유전자 변형 동식물 검사 등을 적용한다. 2002 년에 Park 등은 금 나노 입자를 탐침으로 하는 전하 감지에 기반한 새로운 유전자 칩을 출시했다. 이 칩은 매우 좋은 감도와 특이성을 가지고 있어 10 만분의 1 의 비율로 단일 염기 돌연변이의 유전자 조각을 감지할 수 있다.

식품 안전의 신속한 검출에 나노 골드 기술 적용

현재 식품검사분석은 화학분석법 (CA), 박층색보법 (TLC), 기색보법 (GC), 고효율 액조색법 (HPLC) 을 많이 사용하지만 복잡하고 시간이 많이 걸리는 사전처리가 필요하며 샘플 손실이 크다. 감도가 낮은 CA 및 TLC 방법에 비해 GC 및 HPLC 방법은 감도가 높지만 운영 기술 요구 사항이 높고 기기가 비싸 현장 빠른 측정 및 홍보에 적합하지 않습니다. 나노금 알갱이를 면역표지물로 하는 검출 기술은 이러한 기술의 부족을 보완하고 있으며 현대식품 분석 검사에 점점 더 많이 적용되고 있다.

2. 1 동물 용 의약품 잔류 물

수약 잔류란 동물제품의 식용 부분에 들어 있는 수약 모체 화합물 및/또는 대사산물의 잔류물, 수약 관련 불순물을 말한다. 수약 잔류물은 원약과 동물의 체내에 있는 약물의 대사산물을 모두 포함한다. 주요 잔류 수약은 항생제, 술파민, 푸란류, 항구충제, 호르몬, 구충제 등이다. 수약은 보통 동물 질병을 예방하고 치료하며 사료 첨가물에 쓰며 약품을 식품 방부에 도입하여 식품을 오염시킨다. 수약이 함유된 동물성 식품을 장기간 섭취하면 인체에 독성 작용을 하고 알레르기 반응을 일으킬 뿐만 아니라 동물의 체내에 있는 내약 균주도 인체에 확산될 수 있다. 질병이 인체에서 발생할 때, 임상상 전염병 치료에 어느 정도 어려움을 초래하고 정상적인 치료를 지연시킬 수 있다. 게다가, 일부 잔류물은 기형 발생, 발암, 돌연변이 작용을 가지고 있다.

Verheijen 은 콜로이드 금으로 정제된 항스트렙토 마이신 단일 복제 항체, 스트렙토 마이신의 검출은 160ng/ml 로 제한된다. 검출은 쉽고 빠르며, 다른 시약 및 장비가 필요 없으며 시간은 10min TL 4 1 에 불과합니다. 콜로이드 골드 면역층 시험지로 새우고기 등 조직 샘플에서 염소마이신 (CAP) 잔류를 검출할 때 감도는 lng/ml 에 달할 수 있으며 5 ~ 10 min 만 있으면 되며 유사체와 교차반응이 없다. 김용 등은 동물 혈장과 우유의 네오마이신 잔류물을 금표법으로 검출해 10ng/mltl6J 로 제한했다. 염산 크렌트로는 일반적으로' 살코기 정제' 라고 불리는 베타 2 수용체 흥분제로 지방 분해를 강화하고 단백질 분해 대사를 늦추는 데 도움이 된다. 만약 축산생산에 사용된다면 사료 전환율과 살코기율을 현저히 높일 수 있다. 그러나 사용량이 너무 많으면 동물과 인체 (간접) 기관 (간, 신장 등) 에 심각한 독성 부작용이 생길 수 있다. 유럽연합은 1996 (EC DIREC) 에서 이 약품의 사용을 금지했지만. TIVE 96/22/EC) 와 중국농업부가 명시적으로 금지한 1997 은 국내 살코기 중독 사건이 가끔 발생한다. 유건은 금표 시험지법을 이용하여 염산 크렌트로를 신속하게 검출하여 최소 검출량이 40ng/ml 에 달했다. 현재 상업화된 시험지 제품도 비교적 성숙하다. UCB 생물제품회사 5min Belgium 이 개발한 Tlhe 별 검사법은 특정 베타-락탐 수용체를 시험지에 고정시켜 콜로이드 골드 컬러 입자를 표지물로 5 분 안에 페니실린과 두균류 약물 잔류를 검출할 수 있다. 하지만 중국 유평에서는 바이오전기 화학 센서를 이용해 우유의 페니실린 잔여물을 검출할 때 나노 금을 사용하면 센서의 검출 한계를 높이는 데 도움이 될 것으로 생각된다.

2.2 동물 전염병

동물 전염병은 동물 양식 경제에 영향을 줄 뿐만 아니라 인간의 건강에도 위협이 된다. 식량 농기구와 세계보건기구는 이미 심각한 동물 전염병을 예방하고 통제하는 것을 우선 순위 중 하나로 삼았다. 백반바이러스 (WSSV) 는 새우 양식업의 발전을 가로막는 주요 요인이다. 지금까지 유효한 약이 없었기 때문에 가능한 한 빨리 바이러스를 검출하는 것이 특히 중요하다. 왕효걸 등은 반점 면역금 침투 실험 (DIGFA)t 19~ 와 금표 시험지법을 연구하여 새우 백반바이러스를 검출하는데 성공했다. 이 중 금표 시험지법은 1 μg/ml 로 제한되며 은증강으로 0.0L μ G/에 달할 수 있다. 라이 등은 금표 시험지로 돼지 역병 바이러스를 검출해 10 ~ 15 min 에서 결과를 감지할 수 있으며, 검사 결과에 따라 돼지 역병 면역 작업을 합리적으로 지도해 적절한 면역 절차를 개발할 수 있다. 고병원성 조류인플루엔자 바이러스 (AIV) 는 가금류의 급성 사망을 일으키는 독한 바이러스성 전염병으로 사람을 감염시킬 수 있다. 고 치병성 고병원성 조류인플루엔자 은 우리나라 의 많은 지역 에서 발생하였으며, 양금업 에 막대한 경제 손실 을 초래하고, 인류 건강 을 심각하게 위협한다. 유영덕 등은 토끼 항 고병원성 조류인플루엔자 H5 와 H9 바이러스 항체 등을 순수화한 뒤 각각 준비한 콜로이드 금으로 면역금 탐침을 개발했다. 개선된 침투법으로 피검된 재료의 고병원성 조류인플루엔자 H5 와 H9 바이러스를 안전하고 빠르게 탐지하면 3 분 만에 결과를 낼 수 있다. 감지 감도는 각각 65438 0.62μ G/ML 과 65438 0.25 μ G/ML 이다.

2.3 농약 잔류 물

농약 잔류 분석의 난점은 샘플 기질 배경이 복잡하고, 사전 처리 과정이 복잡하며, 시간이 많이 걸리고, 측정된 성분의 농도가 낮고, 분석 기기의 질적 능력이 제한되어 있으며, 기기 감지 감도가 부족하다는 것이다. 골드 표준 빠른 테스트는 위의 문제를 잘 해결할 수 있습니다. 왕삭 5min 중국은 각각 나노금 면역층법과 나노금 침투법을 이용하여 서위인 잔류물을 검출했다. 전체 테스트 프로세스는 단 5 분 만에 100ug/L 및 50μg/L 로 제한됩니다. 국내 생명기술회사도 푸라탄 농약 잔류 빠른 시험지와 같은 성숙한 상용화 제품을 개발했다.

2.4 병원성 미생물 검출

현재 금표에 근거한 병원 미생물의 빠른 검사 연구가 비교적 많고, 검사 종류가 비교적 많다. Hasan 은 면역 자기 분리 기술을 기반으로 한 최초의 면역 금표 기술을 콜레라균 0 1 검사에 성공적으로 적용했습니다. 우리 나라 홍방흥 등은 나노금을 질산섬유소막 전달체로 사용하는 과뉴클레오티드 칩 기술을 연구해 분자수준에서 병원균을 빠르고 쉽게 식별하고 심지어 병원균의 내약성 변이를 감지할 수 있게 했다. 이 칩 기술은 대장균, 살모넬라균, 시호균, 콜레라균, 부용혈성 비브리오, 변형균, 단핵세포 증식 리스터균, 왁스 같은 포자균, 보톡스, 공장곡선균 등 10 종 (속) 에 대해 높은 감도와 특이성을 가지고 있다 은영광 등은 일체화 휴대용 Spreeta TM SPR 센서를 이용해 대장균을 빠르게 검출할 때 콜로이드 골드 복합성 항체 (Globe Gold Composite Foundation) 를 2 항으로 도입하여 품질을 크게 향상시키고 검출 신호를 더욱 확대했다. 콜로이드 골드 복합 항체 및 미생물의 결합 과정을 연장하여 검출 신호를 더욱 안정화하고 확대하여 검출 정확도를 크게 높였으며, 대장균에 대한 센서의 검출 정확도는 10 6 CFU/ml 에서 1065438+ 로 높아졌다. 대장균 0 157: H7 은 김면역 침투법에서 중요한 식원성 발병균 중 하나로 현재 일반적으로 소르비톨 맥케이 한천 (sMAC) 을 사용하여 초체를 진행한 후 생화학과 혈청학 실험을 통해 감정하는데 보통 24 ~ 48h 가 필요하다. 콜로이드 골드 면역 침투법 검사는 매우 간단해서 단시간에 결과를 낼 수 있다.

병원균의 빠른 검사에서 금표 시험지의 연구가 갈수록 광범위해지고 있다. 감사한 콜로이드 골드 면역분석법 수산물 중 콜레라균 검사 연구에서 증균액 중 콜레라균 함량은 1CFU/ml 이며 증균 1.2 시간 후 콜로이드 골드 면역층 진단 시약 검출될 수 있다. 전통적인 통상적인 방법으로 수산물의 콜레라균 검출 시간이 길며, 증균배양에는 8 ~ 1.6 시간이 걸리고, 분리 배양에는 65438+ 가 필요하다. 장균과의 살모넬라균은 인간의 살모넬라균 식중독을 일으킬 수 있다. 왕충민 등은 면역여과법으로 식중독을 일으키는 살모넬라균의 85% 를 검출할 수 있으며 감도는 2.4× 107 cfu/ml 이다. 가장 흔한 쥐장티푸스 살모넬라균, 돼지 콜레라, 장염의 경우 검출률은 100% 이고 콜로이드 골드 면역층의 감도는 2. 1× 이다. 단핵세포 증식리스터균은 미국에서 7 대 주요 식원성 치사세균 중 하나로 꼽히고 있으며, 전통적인 분리, 배양 및 감정 기술에 따라 1 ~ 2 주가 필요한데 면역층 분석을 사용하면 10min 만 있으면 검사 결과를 얻을 수 있으며 감도는 87.5% 이다.

2.5 마이코 톡신 검출

곰팡이 독소는 곰팡이가 생산하는 독성 2 차 대사 산물로 식품과 사료에 광범위하게 존재한다. 오염된 음식을 잘못 먹으면 특정 질병, 심지어 암에 중독되거나 유발된다. 일반적으로 물리적, 화학적 방법 또는 생물학적 방법을 사용하여 식품의 곰팡이 독소를 검출한다. 물리 화학법은 값비싼 기기 설비가 필요하고, 조작이 복잡하다. 면역분석법은 진균독소 검사에 감도가 높고 특이성이 강하여 식품 샘플 검사에 적합하다. D.J.Chiao 등은 금표 면역층 분석을 통해 10min 에서 50ng/ml 의 B 형 보톡스 (BoNT/B) 를 검사하고, 은으로 증강할 경우 50pg/ml, A 형 보톡스를 감지할 수 있다. 곰팡이 독소는 곰팡이 독소로, 이 중 OTA (Ota) 독성이 가장 크며 인체 건강과 가장 밀접한 관계가 있으며 오염이 가장 심하고 분포가 가장 넓으며 국내에도 아플라톡신 B z 의 빠른 검사에 대한 연구가 많이 있다. 태양에서 개발한 아플라톡신 B 와 금표 면역 테스트 스트립은 최소 2.5 ng/ml 로 제한되며, 정성 또는 반정량 검사 식품 중 아플라톡신 B 의 함량을 측정한다.

매듭

과학기술이 발달하면서 식품 분석 검사 기술도 끊임없이 업데이트, 개선, 빠른 발전을 거듭하고 있다. 특히 빠른 탐지 기술은 현대적이고 효율적인 리듬에 더 잘 적응하여 사회의 요구를 충족시킬 수 있다. 기기 분석은 데이터의 정확성과 정확성을 보장할 수 있지만 그 과정은 여전히 복잡하다. 나노금을 표기물로 하는 면역분석 등 빠른 검출 기술의 발전 과정에는 많은 자금과 시간이 필요하지만 간단하고 신속하며 감도가 높고 특이성이 강하며 가격이 저렴하며 샘플 요구 사항이 적다는 장점이 있다. 그 감도는 기존 기기 분석과 일치하여 현장 검진에 적합하다. 또한 콜로이드 골드 면역층 분석 기술은 정량, 반정량, 다원 검출 방향으로 발전하여 콜로이드 골드 마킹 기술의 장점을 더욱 반영하고 있다. 결론적으로, 빠른 탐지 기술의 빠르고 민감하며 간편한 장점을 통해 식품 위생 검역 및 환경 검사에서 광범위한 응용 가치와 발전 전망을 가질 수 있습니다.