KR20170105722A - 앱타머 코팅된 마이크로니들 기반 특정 물질 검출용 패치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 앱타머 코팅된 마이크로니들 기반 특정 물질 검출용 패치에 관한 것으로, 본 발명의 패치는 항체 물질에 비하여 물질의 사이즈가 훨씬 작고 상대적으로 많은 수의 마이크로니들 팁 표면에 많은 수의 앱타머를 결합시킬 수 있다는 장점이 있다. 또한 여러 종류의 바이오 마커에 대한 앱타머를 한꺼번에 붙일 수 있으므로 동시에 여러 종류의 물질을 검출할 수 있어서(Multiplexing), 마이크로니들 팁 기반 스킨패치도 앱타머를 이용한 단백질 칩으로 사용할 수 있다.
Description
본 발명은 앱타머 코팅된 마이크로니들 기반 특정 물질 검출용 패치에 관한 것이다.
피부 질환은 오늘날 세계에서 주요 건강 관리 도전을 대표한다. 미국(국립암연구소, www.cancer.gov)에서 해마다 새로이 진단되는 백만 건 이상의 피부암과 더불어, 피부 질환을 예측 및 진단하는 것은 그것의 관리 측면에서 중요하다. 현재의 진단 방법은 시각적인 관찰 및 생검에 주로 의존한다. 그러나, 시각적인 관찰에 의존하는 검출 방법은 피부 상태 또는 질환을 진단하는데 반드시 효과적인 것은 아니며, 임상적인 징후가 나타날 때까지는 위험(risk) 또는 질환을 검출하지 못한다. 게다가, 생검과 같은 침습성 방법은 시험 대상에 대한 외상뿐만 아니라, 감염의 가능성도 증가시킨다. 또한 상기 방법은 안전하게 실시되기 위해서 의사에 의해 수행되어야 하며, 일반적으로 반응에 관여하는 세포인 피부 표면에 있는 풍부한 세포 샘플을 보통 제공하지 않는다.
따라서 피부 상태 및 질환을 진단 및 모니터링하는 비침습성 방법은 환자의 관리를 위한, 그리고 기존 및 새로운 치료제, 피부 관리 제품 및 피부 관리 섭생의 효능을 평가하기 위한 중요한 수단을 나타낸다. 게다가, 상기방법은 피부 질환의 발생에 대한 시험 대상의 유전적 소인뿐만 아니라, 시험 대상의 피부 상태를 기초로 하는 특이적인 유전적 변화에 관하여 중요한 정보를 제공할 수 있다. 상기 유전적 변화를 동정하는 것은 잠재적인 약물 타겟 및 예방적 조치를 동정하고 특정 치료제, 피부 관리 제품 또는 섭생에 대해 사람이 실제적으로 반응을 하는지를 결정하는데 중요할 수 있다. 뿐만 아니라, 검출 및 진단 방법은 그러한 치료, 제품 및 조치의 안전성을 평가하는데 중요하다.
또한, 국소적인 피부질환은 물론 다양한 질병상태에서 피부의 물질의 조성이 바뀌는 것이 보고되고 있다. 지질, 구조단백질, 염증성물질, 핵산, 대사산물 등 여러물질이 질병상태에 따라 피부에서 다양하게 검출되는 것으로 알려져있다. 현재 아토피성 피부염, 흑색종, 피부의 세균성 염증 외에도 알츠하이머병, 파킨슨씨병, 유방암, 심혈관계 질환, 당뇨병, 약물 중독등의 다양한 질환에서 피부의 바이오마커 분석이 이루어지고 있다. 그러나, 대부분의 경우 대단히 침습적인 피부생검(Skin Biopsy)이 사용되고 있다. 비침습적 방법으로 Iontophoresis, Microdialysis, Tape stripping, Ultrasound, Microneedle등이 사용되고 있으나, 매우 효율은 낮은 편이다 (Paliwal et al., 2013 Diagnostic opportunities based on skin biomarkers. European journal of pharmaceutical sciences : official journal of the European Federation for Pharmaceutical Sciences 50:546-556).
[선행 특허 문헌]
대한민국 특허공개번호 제1020120006945호
본 발명은 상기의 문제점을 해결하고 필요성에 의하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 다양한 물질의 검출에 이용하기 위한 패치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 a) 앱타머에 아민기를 결합시키는 단계;b) 마이크로니들 팁 표면을 프라즈마 산화(plasma oxidation)로 실라놀(silanol)을 붙인 후, 그 하이드록실(hydroxyl)기에 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (3-GPTMS)으로 실란처리(silanizing)한 후, 상기 3-GPTMS에 포함된 에폭시(epoxy)기에 상기 앱타머에 결합된 아민기를 결합시키는 단계를 포함하는 앱타머가 코팅된 마이크로니들 기반 특정 물질 검출용 패치 제조방법을 제공한다.
또 본 발명은 상기 본 발명의 방법에 의하여 제조된 앱타머가 코팅된 마이크로니들 기반 특정 물질 검출용 패치를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 피부 진단 패치는 마이크로니들 팁 표면에 앱타머가 부착되고 상기 앱타머의 말단에는 진단 가능한 성분이 부착될 수 있는 것을 특징으로 하나 이에 한정되지 아니한다. 상기 진단 가능한 성분은 생리 활성 물질, 단백질, 펩타이드, DNA 또는 RNA인 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.
본 발명의 앱타머가 코팅된 마이크로니들 제작과 관련하여서는
Brain-machine interfaces (BMIs)나 피부를 통한 효과적인 약물의 delivery를 위해 그간 여러 종류의 microneedle이 개발되었고 실제 두피를 통한 뇌파의 측정등에 테스트 되었다.
한 예로 2011년에 발표된 논문(Ami, Y et al, J of Micro/Nanolithography, MEMS, and MOEMS. 10 (1), 011503, March 2011)을 참고하면 Polydimethylsiloxane (PDMS)를 재료로 두께 50 um x 길이 200 um로 끝이 뾰족한 스킨침투용 마이크로니들을 성공적으로 개발한 것을 볼 수 있다.(도 1).
본 발명의 앱타머가 코팅된 마이크로니들 제조의 한 예로는 Microneedle을 구성하는 PDMS의 표면을 Plasma oxidation을 통해 Silanol (SiOH)을 형성한다. 이 Hydroxyl 기를 epoxy기를 가지고 있는3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (3-GPTMS) 로 silanizing후이 expoxy기에 앱타머에 결함 시켜둔 amine기 (도 2) 를 붙입으로서 Microneedle의 표면에 앱타머를 붙일 수 있다 (도 3).
본 발명을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에서 앱타머라는 single strand DNA나 RNA의 삼차원구조를 이용해 특정 물질을 검출하는 방법으로 항원-항체 반응과 비슷하나 물질의 사이즈가 훨씬 작고 상대적으로 많은 수의 마이크로니들 팁 표면에 많은 수의 앱타머를 결합시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한 여러 종류의 바이오 마커에 대한 앱타머를 한꺼번에 붙일 수 있으므로 동시에 여러 종류의 물질을 검출할 수 있어서(Multiplexing), 마이크로니들 팁 기반 스킨패치도 앱타머를 이용한 단백질 칩으로 사용할 수 있다.
도 1은 PDMS를 이용한 microneedle의 제작과 피부의 층에 맞추어 본 구조.
도 2는 Amine (NH2-)기를 결합시킨 앱타머 그림,
도 3은 Microneedle tip 표면을 plasma oxidation 으로 silanol을 붙인후, hydroxyl 기에 3-GPTMS로 silanizing후 3-GPTMS에 포함된epoxy기에 앱타머에 결합된 amine 기를 결합시키는 방법.
도 2는 Amine (NH2-)기를 결합시킨 앱타머 그림,
도 3은 Microneedle tip 표면을 plasma oxidation 으로 silanol을 붙인후, hydroxyl 기에 3-GPTMS로 silanizing후 3-GPTMS에 포함된epoxy기에 앱타머에 결합된 amine 기를 결합시키는 방법.
이하 비한정적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 의도로 기재한 것으로서 본 발명의 범위는 하기 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되지 아니한다.
본 발명의 앱타머가 코팅된 마이크로니들 제작과 관련하여서는
Brain-machine interfaces (BMIs)나 피부를 통한 효과적인 약물의 delivery를 위해 그간 여러 종류의 microneedle이 개발되었고 실제 두피를 통한 뇌파의 측정등에 테스트 되었다.
한 예로 2011년에 발표된 논문(Ami, Y et al, J of Micro/Nanolithography, MEMS, and MOEMS. 10 (1), 011503, March 2011)을 참고하면 Polydimethylsiloxane (PDMS)를 재료로 두께 50 um x 길이 200 um로 끝이 뾰족한 스킨침투용 마이크로니들을 성공적으로 개발한 것을 볼 수 있다.(도 1).
본 발명의 앱타머가 코팅된 마이크로니들 제조의 한 예로는 Microneedle을 구성하는 PDMS의 표면을 Plasma oxidation을 통해 Silanol (SiOH)을 형성한다. 이 Hydroxyl 기를 epoxy기를 가지고 있는3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (3-GPTMS) 로 silanizing후이 expoxy기에 앱타머에 결함 시켜둔 amine기 (도 2) 를 붙입으로서 Microneedle의 표면에 앱타머를 붙일 수 있다 (도 3).
Claims (4)
- a) 앱타머에 아민기를 결합시키는 단계;b) 마이크로니들 팁 표면을 프라즈마 산화(plasma oxidation)로 실라놀(silanol)을 붙인 후, 그 하이드록실(hydroxyl)기에 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (3-GPTMS)으로 실란처리(silanizing)한 후, 상기 3-GPTMS에 포함된 에폭시(epoxy)기에 상기 앱타머에 결합된 아민기를 결합시키는 단계를 포함하는 앱타머가 코팅된 마이크로니들 기반 특정 물질 검출용 패치 제조방법.
- 제1항의 방법에 의하여 제조된 앱타머가 코팅된 마이크로니들 기반 특정 물질 검출용 패치.
- 제2항에 있어서, 상기 패치는 마이크로니들 팁 표면에 앱타머가 부착되고 상기 앱타머의 말단에는 진단 가능한 성분이 부착될 수 있는 것을 특징으로 하는 마이크로니들 기반 특정 물질 검출용 패치.
- 제3항에 있어서, 상기 진단 가능한 성분은 생리 활성 물질, 단백질, 펩타이드, DNA 또는 RNA인 것을 특징으로 하는 마이크로니들 기반 특정 물질 검출용 패치.
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| KR1020160028648A KR20170105722A (ko) | 2016-03-10 | 2016-03-10 | 앱타머 코팅된 마이크로니들 기반 특정 물질 검출용 패치 |
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2016
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| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20160310 |
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