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KR20120029549A - Lateral flow assay device with rapid result and improved sensitivity - Google Patents

Lateral flow assay device with rapid result and improved sensitivity Download PDF

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KR20120029549A
KR20120029549A KR1020100091400A KR20100091400A KR20120029549A KR 20120029549 A KR20120029549 A KR 20120029549A KR 1020100091400 A KR1020100091400 A KR 1020100091400A KR 20100091400 A KR20100091400 A KR 20100091400A KR 20120029549 A KR20120029549 A KR 20120029549A
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KR
South Korea
Prior art keywords
pad
sample
lateral flow
analyte
red blood
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020100091400A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
안범주
Original Assignee
주식회사 인포피아
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 인포피아 filed Critical 주식회사 인포피아
Priority to KR1020100091400A priority Critical patent/KR20120029549A/en
Publication of KR20120029549A publication Critical patent/KR20120029549A/en
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Abstract

본 발명은 감도가 향상된 측방 유동 면역 분석 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전혈 시료 내의 분석물을 정량 또는 정성적으로 측정하는 측방 유동 면역 분석 디바이스로서, 분석물을 포함하는 전혈 시료가 가해지는 샘플 패드; 포어 크기에 의해 적혈구를 분리하는 적혈구 분리패드; 분석물에 특이적으로 결합하며 1차 표지자가 접합되어 있는 제 1 바인더를 포함하는 접합체가 확산 가능하게 제공되어 있는 접합 패드; 및 상기 분석물에 특이적으로 결합하는 제 2 바인더가 고정화된 탐지부를 포함하는 멤브레인이 순서대로 배치되어 있으며, 상기 샘플 패드, 상기 적혈구 분리 패드 및 상기 접합 패드의 평균 포어크기를 각각 P1, P2 및 P3라고 할 때, P1 > P2 > P3의 관계가 성립되는 것을 특징으로 하는 측방 유동 면역 분석 디바이스에 관한 것이다.
본 발명에 의한 측방 유동 면역 분석 디바이스는 샘플 패드, 적혈구 분리 패드 및 접합 패드의 포어 크기가 순차적으로 작아짐에 따라 테스트 속도가 신속하고 적혈구의 분리가 우수하여 신호 민감도가 증가하며, 접합 패드의 작은 포어 크기에 의해 시료의 흐름이 지연되고 이에 따라 결합 반응 시간이 증가하여 신호 강도가 향상된다.
The present invention relates to a lateral flow immunoassay device with improved sensitivity, and more particularly, a lateral flow immunoassay device for quantitatively or qualitatively measuring an analyte in a whole blood sample, the sample to which a whole blood sample containing the analyte is applied. pad; Red blood cell separation pad for separating red blood cells by pore size; A bonding pad in which a conjugate comprising a first binder specifically bound to the analyte and having a primary marker conjugated thereon is provided to be diffuseable; And a membrane including a detector to which a second binder specifically binding to the analyte is immobilized, and the average pore sizes of the sample pad, the red blood cell separation pad, and the junction pad are respectively P1, P2, and Speaking of P3, it relates to a lateral flow immunoassay device characterized in that a relationship of P1>P2> P3 is established.
In the lateral flow immunoassay device according to the present invention, as the pore sizes of the sample pad, the red blood cell separation pad, and the conjugation pad are sequentially reduced, the test speed is fast and the separation of the red blood cells is excellent, thereby increasing the signal sensitivity, and the small pore of the conjugation pad. The size delays the flow of the sample, thereby increasing the coupling reaction time, thereby improving signal strength.

Description

신속한 결과 및 향상된 감도를 갖는 측방 유동 면역 분석 디바이스{Lateral flow assay device with rapid result and improved sensitivity}Lateral flow assay device with rapid result and improved sensitivity

본 발명은 전혈(whole blood) 시료 내 분석물을 정량 또는 정성적으로 측정하기 위한 감도가 향상된 측방 유동 면역 분석 디바이스에 관한 것으로, 해당 시료를 신속하게 흡수하고 적혈구의 분리가 우수하며 접합 패드에 의해 시료의 흐름이 지연되어 목표 분석물의 결합 반응 시간이 증가하여 신속한 테스트 결과를 확인할 수 있으며 신호 감도가 향상된 측방 유동 면역 분석 디바이스에 관한 것이다.
The present invention relates to an improved lateral flow immunoassay device for quantitatively or qualitatively measuring analytes in whole blood samples, which rapidly absorbs the sample and provides excellent red blood cell separation and Delayed sample flow increases the reaction time of binding of the target analyte, allowing rapid test results and improved lateral flow immunoassay devices with improved signal sensitivity.

혈액 또는 뇨와 같은 생검물에 함유된 미량의 물질을 정성 분석 또는 정량 분석함으로써 이루어지는 진단 방법과 진단 기구의 개발이 진행되고 있다. 1950년대 방사선 동위 원소를 이용한 방사능면역분석법(RIA)이 처음으로 도입된 이래 효소면역분석법(ELISA)이 70년대와 80년대에 개발되고 발전되었다. 현재 ELISA 면역분석법은 가장 많이 사용되고 있는 방법 중 하나이며 의학이나 생명과학의 연구에서 필수적인 도구가 되었다.
Development of diagnostic methods and diagnostic apparatuses, which are performed by qualitative or quantitative analysis of trace substances in biopsies such as blood or urine, are in progress. Since the first introduction of radioimmunoassay (RIA) using radioisotopes in the 1950s, enzyme immunoassay (ELISA) was developed and developed in the 70s and 80s. ELISA immunoassay is now one of the most used methods and has become an essential tool in medical and life science research.

그러나, RIA나 ELISA를 포함하는 전형적인 면역진단법은 대개 시료 당 한 종류의 분석물을 복잡한 다단계과정을 거쳐 고가의 분석기기를 사용하여 정량화 한다. 따라서, 이러한 시설이나 설비가 갖추어 지지 않은 소규모의 병원, 응급실, 가정 등에서 사용하기 용이하지 않다. 이러한 약점을 보완하기 위하여 고안된 진단 제품이 면역크로마토그라피 방법을 이용한 간편한 진단 키트이다.
However, typical immunodiagnostic methods, including RIA and ELISA, usually quantify a single analyte per sample using expensive analyzers in a complex multi-step process. Therefore, it is not easy to use in a small hospital, emergency room, home, etc. which are not equipped with such facilities or facilities. Diagnostic products designed to compensate for these weaknesses are simple diagnostic kits using immunochromatography methods.

면역크로마토그라피 분석법의 대표적인 타입으로 측방유동 분석법(lateral flow assay)을 들 수 있다. 이 측방유동 분석 타입의 키트 구조를 살펴보면 시료가 적용되는 샘플패드(sample pad), 탐지용 항체가 코팅되어 있는 접합패드 또는 방출패드(releasing pad), 시료가 이동하여 분리되고 항체 항원 반응이 일어나는 전개용 멤브레인(주로, 니트로셀룰로스) 또는 스트립, 그리고 시료가 계속하여 이동하기 위한 흡수패드(absorption pad)로 되어 있다.
Representative types of immunochromatography assays include lateral flow assays. Looking at the structure of the kit of this side flow analysis type, a sample pad to which a sample is applied, a conjugation pad or a release pad coated with a detection antibody, and a development in which an antibody antigen reaction occurs after the sample is moved and separated A membrane (primarily nitrocellulose) or strip, and an absorption pad for continuous movement of the sample.

탐지용 항체는 표시를 위하여 예를 들면 콜로이드성 금입자에 결합되어 있다. 금 입자 대신 라텍스 비드(latex bead) 또는 탄소입자를 사용하기도 한다. 측방유동 분석용 진단 키트는 대개 샌드위치 형태로 분석물을 탐지하도록 고안되어 있다. 즉, 액체 시료 속에 들어 있는 분석물은 샘플패드에 적용되어 이동하기 시작하면서 먼저 방출패드(또는 접합패드)에 비고정적으로 코팅되어 있는 탐지용 항체와 반응을 하여 항원-항체 결합체 형태로 계속하여 전개된다. 이동하면서 전개막(멤브레인)에 고정되어 있는 포획 항체와 한번 더 반응을 하여 샌드위치 형태의 복합체를 만든다. 포획 항체는 전개 막에 고정되어 있기 때문에 항원-항체 반응이 계속하여 일어나면 복합체의 축적이 포획 항체의 고정 면에서 이루어진다. 단백질은 육안으로는 투명하기 때문에 복합체의 생성 여부와 상대적인 양을 부착된 금 입자의 양으로 판단한다.
The detection antibody is bound to, for example, colloidal gold particles for display. Latex beads or carbon particles may be used instead of gold particles. Diagnostic kits for lateral flow analysis are usually designed to detect analytes in the form of sandwiches. That is, the analyte in the liquid sample is applied to the sample pad and begins to move, first reacting with a detection antibody that is unfixedly coated on the release pad (or conjugation pad) to continue development in the form of an antigen-antibody conjugate. do. As it moves, it reacts once more with the capture antibody immobilized on the developing membrane (membrane) to form a sandwich-type complex. Since the capture antibody is immobilized on the developing membrane, if antigen-antibody reactions continue, accumulation of the complex takes place in terms of the immobilization of the capture antibody. Since proteins are transparent to the naked eye, the formation and relative amounts of complexes are determined by the amount of gold particles attached.

이와 같은 측방 유동 분석법은 임신 진단, 암 진단, 미생물 탐지 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 아주 간편하게 진단할 수 있으나 판단이 육안으로 이루어지는 까닭에 정확한 양을 확인하기 어려운 문제가 따른다. 특히, 판단이 컷오프 값(cut-off value) 부근에서 이루어져야 할 경우에는 정확하게 진단하기가 용이하지 않다.
This lateral flow analysis method is widely used in a variety of fields, such as pregnancy diagnosis, cancer diagnosis, microbial detection, but can be diagnosed very easily, but since the judgment is made with the naked eye, it is difficult to determine the exact amount. In particular, it is not easy to accurately diagnose the case where the judgment should be made near the cut-off value.

종래의 측방 유동 정량 검정 스트립들은 문헌에 공지되어 있거나 실제로 시중에 시판되고 있는 제품 모두를 포함해서 감도가 낮아 대체로 분석물을 정량하기 보다는 단순히 정성을 위한 수단으로 이용되고 있는 실정이다. 따라서, 보다 고감도로 정량화가 가능한 분석법이 요구되고 있다.
Conventional lateral flow quantitative assay strips, including all products known in the literature or actually on the market, have low sensitivity and are generally used as a means for qualitative rather than quantifying analytes. Therefore, there is a need for an analysis method that can be quantified with higher sensitivity.

나아가, 전혈 내에 함유되어 있는 적혈구는 측방 유동에 의한 면역 분석에 있어서 여러 가지 불이익을 제공한다. 특히 적혈구는 면역 분석 디바이스에서 반응이 일어나기에 필요한 유체 흐름을 방해하며, 나아가 적혈구의 색으로 인해서 컨트롤 라인 주위에서 백그라운드 효과를 발생시키며 이로써 탐지부의 감도를 떨어뜨린다.
Furthermore, red blood cells contained in whole blood present several disadvantages in the immunoassay by lateral flow. In particular, red blood cells interfere with the fluid flow required for a reaction to occur in the immunoassay device, and furthermore, the color of the red blood cells creates a background effect around the control line, which reduces the sensitivity of the detector.

상기와 같이 전혈 샘플 내의 혈장으로부터 적혈구를 분리하기 위한 기술은 예를 들어 (i) 전혈 샘플을 응집된 적혈구를 제거하기 위해 하나 이상의 특이적 결합 쌍 구성원이 결합된 고체 흡수성 요소를 통해 혼합물을 여과시키는 적혈구 결합제와 배합시키는 기술, (ii) 도입된 응집제를 갖거나 갖지 않는 유리 미세섬유 필터를 통해 전혈을 통과시키는 기술, (iii) 적혈구가 통과되는 것을 방지하고 무수 시험 스트립 상에서 시그날의 검출 또는 가시화를 방해하지 못하도록 다당류 물질의 차단 또는 배제 층을 사용하는 기술, 및 (iv) 혈장이 아니라 적혈구가 결합하는 다가 양이온 표면을 갖는 고분자를 사용하는 기술 등이 포함된다.
As described above, techniques for isolating red blood cells from plasma in whole blood samples include (i) filtering the mixture through a solid absorbent element to which one or more specific binding pair members are bound to remove aggregated red blood cells. Techniques for combining with erythrocyte binders, (ii) passing whole blood through a glass microfiber filter with or without a coagulant introduced, (iii) preventing red blood cells from passing through and detecting or visualizing signals on anhydrous test strips The use of a blocking or exclusion layer of polysaccharide material to prevent interference, and (iv) the use of a polymer having a polyvalent cation surface to which red blood cells bind, not plasma.

그러나, 보다 용이하고 효율적으로 적혈구를 분리하고 감도를 높일 수 있는 측방 유동 분석 장치가 요구된다.
However, there is a need for a lateral flow analysis device that can more easily and efficiently separate red blood cells and increase sensitivity.

이에 본 발명의 한 측면은 신속한 테스트 시간과 함께 적혈구의 분리가 우수하고 목표 분석물의 결합 반응 시간이 증가하여 신호 감도가 향상된 측방 유동 면역 분석 디바이스를 제공하는 것이다.
Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a lateral flow immunoassay device having a high test sensitivity as well as rapid redox cell separation and increased binding reaction time of a target analyte.

본 발명의 일 견지에 의하면, 전혈 시료(whole blood sample) 내의 분석물(analyte)을 정량 또는 정성적으로 측정하는 측방 유동 면역 분석 디바이스(lateral flow immunoassay device)로서, 분석물을 포함하는 전혈 시료가 가해지는 샘플 패드; 포어(pore) 크기에 의해 적혈구를 분리하는 적혈구 분리패드; 분석물에 특이적으로 결합하며 1차 표지자(label)가 접합되어 있는(conjugated) 제 1 바인더를 포함하는 접합체가 확산 가능하게 제공되어 있는 접합 패드; 및 상기 분석물에 특이적으로 결합하는 제 2 바인더가 고정화된 탐지부(detection site)를 포함하는 멤브레인이 순서대로 배치되어 있으며, 상기 샘플 패드, 상기 적혈구 분리 패드 및 상기 접합 패드의 평균 포어크기를 각각 P1, P2 및 P3라고 할 때, P1 > P2 > P3의 관계가 성립되는 것을 특징으로 하는 측방 유동 면역 분석 디바이스가 제공된다.
According to one aspect of the present invention, a lateral flow immunoassay device for quantitatively or qualitatively measuring analytes in whole blood samples, wherein a whole blood sample comprising an analyte is Sample pads applied; Red blood cell separation pad for separating red blood cells by pore size; A junction pad that binds specifically to the analyte and is provided with a diffuseable conjugate comprising a first binder conjugated with a primary label; And a detection site including a detection site to which a second binder specifically binding to the analyte is immobilized, and an average pore size of the sample pad, the red blood cell separation pad, and the junction pad. A lateral flow immunoassay device is provided, wherein the relationship of P1>P2> P3 is established, respectively, as P1, P2 and P3.

상기 샘플 패드는 다가 양이온을 포함하여 전혈 시료로부터 적혈구를 화학적으로 분리하는 것이 바람직하다.
The sample pad preferably contains a polyvalent cation to chemically separate red blood cells from a whole blood sample.

상기 샘플 패드의 포어의 평균 직경은 8 ㎛ 초과 15 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
It is preferable that the average diameter of the pore of the said sample pad is more than 8 micrometers, and 15 micrometers or less.

상기 적혈구 분리 패드의 포어의 평균 직경은 6 내지 8 ㎛인 것이 바람직하다.
The average diameter of the pores of the red blood cell separation pad is preferably 6 to 8 ㎛.

상기 접합 패드의 포어의 평균 직경은 2 내지 6㎛ 미만인 것이 바람직하다.
It is preferable that the average diameter of the pore of the said bonding pad is 2-6 micrometers or less.

상기 유동 면역 분석 디바이스는 상기 1차 표지자와 결합하여 신호를 증폭시키는 2차 표지자를 추가로 함유하는 제 2 접합패드를 포함하는 것이 바람직하다.
The flow immunoassay device preferably includes a second conjugation pad that further contains a secondary marker that binds to the primary marker and amplifies the signal.

상기 표지자는 금 나노입자, 발색 효소 또는 형광 물질인 것이 바람직하다.
The marker is preferably a gold nanoparticle, a chromogenic enzyme or a fluorescent substance.

상기 분석물은 항체, 항원, 핵산 압타머(nucleic acid aptamer), 합텐(hapten), 항원 단백질, DNA, DNA-결합성 단백질(DNA-binding protein), 호르몬, 종양 특이적 마커(tumor-specific marker) 및 조직 특이적 마커(tissue-specific marker)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
The analytes are antibodies, antigens, nucleic acid aptamers, haptens, antigenic proteins, DNA, DNA-binding proteins, hormones, tumor-specific markers. ) And tissue-specific markers.

상기 제 1 바인더 및 상기 제 2 바인더는 항체, 항원, 핵산 압타머, 합텐, 항원 단백질, DNA, DNA-결합성 단백질 및 호르몬-수용체로부터 선택되는 것이 바람직하다.
The first binder and the second binder are preferably selected from antibodies, antigens, nucleic acid aptamers, haptens, antigenic proteins, DNA, DNA-binding proteins and hormone-receptors.

상기 멤브레인은 오류 확인을 위한 컨트롤부(control site)를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
The membrane preferably further comprises a control site for error checking.

상기 측방 유동 면역 분석 디바이스는 전혈 시료를 모세관 현상에 의해 흡수할 수 있는 흡수 패드를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
The lateral flow immunoassay device preferably further comprises an absorption pad capable of absorbing the whole blood sample by capillary action.

본 발명에 의한 측방 유동 면역 분석 디바이스는 샘플 패드, 적혈구 분리 패드 및 접합 패드의 평균 포어 크기가 순차적으로 작아짐에 따라 시료가 신속하게 흡수되고, 적혈구의 분리가 우수하여 신호 민감도가 증가하며, 접합 패드의 평균 포어 크기를 보다 상류에 있는 샘플 패드와 적혈구 분리 패드보다 작게 하여서 시료의 흐름을 지연시키고 이에 따라 목표 분석물의 결합 반응 시간을 증가시켜서 탐지부에서의 신호 강도가 향상된다.
In the lateral flow immunoassay device according to the present invention, the sample is rapidly absorbed as the average pore size of the sample pad, the red blood cell separation pad, and the conjugation pad is sequentially reduced, and the separation of the red blood cells is excellent, thereby increasing the signal sensitivity, and the conjugation pad. The average pore size of is smaller than the upstream sample pads and erythrocyte separation pads to delay the flow of the sample and thus increase the binding reaction time of the target analyte, thereby improving signal strength at the detector.

도 1은 본 발명의 예시적인 측방 유동 면역 분석 디바이스를 구성하는 각 패드를 도시한 것이다.
도 2는 조립된 본 발명의 예시적인 측방 유동 면역 분석 디바이스를 도시한 것이다.
도 3은 베이스 부재(15)를 포함하여 형성된 본 발명의 측방 유동 면역 분석 디바이스를 도시한 것이다.
1 illustrates each pad constituting an exemplary lateral flow immunoassay device of the present invention.
2 illustrates an exemplary lateral flow immunoassay device of the present invention assembled.
3 illustrates a lateral flow immunoassay device of the present invention comprising a base member 15.

본 발명에 의하면, 샘플 패드의 신속한 시료 흡수와 함께, 적혈구의 분리가 우수하여 분석물에 대한 신호 민감도가 증가되고, 접합 패드에서의 시료의 흐름이 지연됨에 따라 목표 분석물의 결합 반응 시간이 증가하여 신호 강도가 향상되는 측방 유동 면역 분석 디바이스가 제공된다.
According to the present invention, with the rapid sample absorption of the sample pad, the separation of red blood cells is excellent, the signal sensitivity to the analyte is increased, and the reaction time of the binding of the target analyte increases as the sample flow is delayed at the junction pad. A lateral flow immunoassay device is provided in which signal strength is enhanced.

본 발명의 측방 유동 면역 분석 디바이스에 사용될 수 있는 목표 분석물은 예를 들어 항원(antigen) 및 적혈구 등을 함유하고 있는 전혈 샘플이며, 본 명세서에서 사용된 용어 "분석물"은 하나 이상의 에피토프(epitope) 또는 부착 부위(binding site) 또는 리간드(ligand)를 갖는, 검출 또는 측정되는 화합물 또는 조성물을 의미한다.
Target analytes that may be used in the lateral flow immunoassay device of the present invention are, for example, whole blood samples containing antigens, red blood cells, etc., and the term “analyte” as used herein refers to one or more epitopes. Or a compound or composition that is detected or measured with a binding site or ligand.

분석물에는 항체, 항원, 핵산 압타머(nucleic acid aptamer), 독소, 유기 화합물, 단백질, 펩타이드, 미생물, 아미노산, 항원 단백질, 핵산(DNA 및 RNA), DNA-결합성 단백질(DNA-binding protein), 호르몬, 스테로이드, 비타민, 약물 또는 상기 물질 중 어느 하나의 대사물 또는 이에 대한 항체가 포함되지만 이에 한정되는 것은 아니며, 특정한 항원성 물질, 합텐(hapten), 항체, 거대분자 및 이의 배합물, 호르몬, 종양 특이적 마커(tumor-specific marker) 및 조직 특이적 마커(tissue-specific marker) 등도 포함한다.
Analytes include antibodies, antigens, nucleic acid aptamers, toxins, organic compounds, proteins, peptides, microorganisms, amino acids, antigenic proteins, nucleic acids (DNA and RNA), and DNA-binding proteins. , Hormones, steroids, vitamins, drugs or metabolites of any of the above substances or antibodies thereto, including but not limited to certain antigenic substances, hapten, antibodies, macromolecules and combinations thereof, hormones, Tumor-specific markers and tissue-specific markers.

도 1은 본 발명의 측방 유동 면역 분석 디바이스를 구성하는 각 패드를 도시한 것으로 분석물을 포함하는 전혈 시료(whole blood sample)가 가해지는 샘플 패드(10), 포어(pore) 크기에 의해 적혈구를 분리하는 적혈구 분리패드(11), 분석물(analyte)에 특이적으로 결합하며, 1차 표지자(label)와 결합된 제 1 바인더로 구성되는 접합체를 포함하는 접합 패드(12), 상기 분석물에 특이적으로 결합하는 제 2 바인더가 고정화 된 탐지부(detection site)(20) 및 오류 확인을 위한 컨트롤부(control site)(21)를 포함하는 멤브레인(13), 및 전혈 시료를 모세관 현상에 의해 흡수할 수 있는 흡수 패드(14)를 포함한다.
1 shows each pad constituting the lateral flow immunoassay device of the present invention. Sample pad 10 to which a whole blood sample including an analyte is applied is applied to red blood cells by a pore size. A red blood cell separation pad 11 for separating, a bonding pad 12 that specifically binds to an analyte and comprises a conjugate composed of a first binder bound to a primary label, and to the analyte. The membrane 13 including the detection site 20 to which the second binder specifically binding is immobilized, and the control site 21 for error checking, and the whole blood sample are capillary. And an absorbent pad 14 that can absorb.

도 2는 이들이 조립된 구조를 나타내며, 도 3은 상기와 같은 본 발명의 측방 유동 면역 분석 디바이스 스트립 하부에 베이스 부재(15)를 추가로 포함하는 구조를 도시한 것이다.
Figure 2 shows the structure in which they are assembled, and Figure 3 shows the structure further comprising a base member 15 under the lateral flow immunoassay device strip of the present invention as described above.

이 때, 바인더는 분석물에 특이적으로 결합하여 표지자에 의해 분석물을 정성 또는 정량적으로 확인가능하게 하는 것으로서, 제 1 바인더가 분석물의 제 1 에피토프에 특이적으로 결합하는 경우 제 2 바인더는 이와 다른 제 2 에피토프에 특이적으로 결합하는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
In this case, the binder specifically binds to the analyte to qualitatively or quantitatively identify the analyte by the marker. When the first binder specifically binds to the first epitope of the analyte, the second binder may Preference is given to using what specifically binds to another second epitope.

상기 제 1 바인더 및 상기 제 2 바인더는 항체, 항원, 핵산 압타머, 합텐, 항원 단백질, DNA, DNA-결합성 단백질 및 호르몬-수용체로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
The first binder and the second binder may be selected from antibodies, antigens, nucleic acid aptamers, haptens, antigen proteins, DNA, DNA-binding proteins, and hormone-receptors, but are not limited thereto.

측방 유동에 의한 면역 분석에 있어서 전혈 내에 함유되어 있는 적혈구는 여러 가지 불이익을 제공한다. 특히 적혈구는 면역 분석 디바이스에서 반응이 일어나는데 필요한 유체의 흐름을 방해하며, 나아가 적혈구의 색으로 인해서 멤브레인(13)의 탐지부(20) 주위에서 백그라운드 효과를 발생시키며 이로써 탐지부의 감도를 떨어뜨린다.
In immune analysis by lateral flow, red blood cells contained in whole blood present several disadvantages. In particular, red blood cells impede the flow of fluid necessary for the reaction to occur in the immunoassay device, and furthermore, due to the color of the red blood cells, a background effect is generated around the detection unit 20 of the membrane 13, thereby lowering the sensitivity of the detection unit.

이와 관련하여, 본 발명의 측방 유동 면역 분석 디바이스는 상기 샘플 패드(10), 적혈구 분리 패드(11) 및 접합 패드(12)의 포어 크기가 순차적으로 작아지는 것을 특징으로 하며, 즉 상기 샘플 패드, 상기 적혈구 분리 패드 및 상기 접합 패드의 평균 포어크기를 각각 P1, P2 및 P3라고 할 때, P1 > P2 > P3의 관계가 성립한다. 이러한 구조에 의해 샘플 패드는 신속하게 시료를 흡수하고 이어서 적혈구 분리 패드에서 적혈구가 물리적으로 분리되게 하는 구성을 취하고 있다.
In this regard, the lateral flow immunoassay device of the present invention is characterized in that the pore sizes of the sample pad 10, the erythrocyte separation pad 11, and the junction pad 12 are sequentially reduced, that is, the sample pad, When the average pore sizes of the erythrocyte separation pad and the junction pad are P1, P2, and P3, respectively, a relationship of P1>P2> P3 is established. This structure allows the sample pad to rapidly absorb the sample and then physically separate the red blood cells from the red blood cell separation pad.

적혈구 분리패드(11)는 적혈구를 분리하기에 적절한 평균 포어(pore) 크기를 가지는데, 즉, 일반적으로 적혈구의 평균 직경은 6 내지 8 ㎛ 정도이므로, 상기 적혈구 분리 패드(11)의 평균 포어 직경은 약 8 ㎛ 이하, 바람직하게는 6 ㎛ 이하인 것이 바람직하나, 적혈구를 물리적으로 분리하기에 적절한 범위이면 특히 제한되지 않는다. 다만, 적혈구 분리 패드의 평균 포어 직경이 8 ㎛를 초과하는 경우 적혈구를 효율적으로 분리할 수 없게 되며, 적혈구 분리 패드의 평균 포어 직경이 너무 작아지는 경우에는 시료의 흐름에 영향을 줄 수 있어서 테스트 시간이 과도하게 연장될 수 있다. 따라서, 상기 적혈구 분리 패드(11)의 평균 포어 직경은 가장 바람직하게는 6 내지 8 ㎛ 정도이다.
The red blood cell separation pad 11 has an average pore size suitable for separating red blood cells, that is, the average pore diameter of the red blood cell separation pad 11 is generally about 6 to 8 μm. Silver is preferably about 8 μm or less, preferably 6 μm or less, but is not particularly limited so long as it is an appropriate range for physically separating red blood cells. However, when the average pore diameter of the red blood cell separation pad exceeds 8 μm, red blood cells cannot be efficiently separated, and when the average pore diameter of the red blood cell separation pad becomes too small, it may affect the flow of the sample. This may be excessively extended. Therefore, the average pore diameter of the red blood cell separation pad 11 is most preferably about 6 to 8 μm.

한편, 상기 적혈구 분리 패드(11)의 상류 측에 배치되는 샘플 패드(10)는 분석 대상인 전혈 샘플을 수용하여 함유하기에 충분한 다공성(porosity)을 갖는 물질로 구성될 수 있으며, 이러한 물질로서는 섬유성 종이, 종이와 같은 셀룰로즈 물질로 된 미세 포어멤브레인, 셀룰로즈, 셀룰로즈 아세테이트와 같은 셀룰로즈 유도체, 니트로셀룰로즈, 유리 섬유, 천연 발생 면(cotton), 나이론과 같은 직물 또는 다공성 겔 등이 있지만 이로만 한정되는 것은 아니다.
On the other hand, the sample pad 10 disposed on the upstream side of the red blood cell separation pad 11 may be made of a material having a porosity sufficient to receive and contain the whole blood sample to be analyzed. Fine pore membranes of cellulose materials such as paper, paper, cellulose, cellulose derivatives such as cellulose acetate, nitrocellulose, glass fibers, naturally occurring cotton, fabrics such as nylon, or porous gels, but are not limited to these no.

상기 샘플 패드(10)의 평균 포어 직경은 8 ㎛ 초과 15 ㎛ 이하인 것이 바람직하나, 8 ㎛ 를 초과하는 것이면 특히 제한되지 않는다. 샘플 패드(10)의 평균 포어 직경이 8 ㎛ 이하인 경우 시료가 신속하게 흡수되지 않게 되며, 15 ㎛를 초과하는 경우 샘플 등에 포함된 이물질 등이 걸러지지 않을 수 있다.
The average pore diameter of the sample pad 10 is preferably greater than 8 µm and 15 µm or less, but is not particularly limited as long as it exceeds 8 µm. If the average pore diameter of the sample pad 10 is 8 μm or less, the sample may not be rapidly absorbed. If the average pore diameter is more than 15 μm, foreign substances included in the sample may not be filtered out.

한편, 상기 샘플 패드(10)는 다가 양이온을 포함하여 전혈 시료로부터 적혈구를 화학적으로 분리할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
On the other hand, the sample pad 10 is preferably configured to chemically separate the red blood cells from the whole blood sample including a polyvalent cation.

상기 다가 양이온은 폴리-L-리신 하이드로브로마이드, 폴리-L-아르기닌 하이드로클로라이드, 폴리-L-히스티딘, 폴리(리신, 알라닌) 3:1 하이드로브로마이드, 폴리(리신, 알라닌) 2:1 하이드로브로마이드, 폴리(리신, 알라닌) 1:1 하이드로브로마이드, 폴리(리신, 트립토판) 1:4 하이드로브로마이드 및 폴리(디알릴디메틸암모늄 클로라이드)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이 바람직하며, 상기와 같은 다가 양이온 용액에 샘플 패드를 침지 후 건조하여 다가 양이온을 포함하는 샘플 패드를 제조할 수 있으며, 다만 이에 제한되지 않고 기술 분야에 알려진 어떠한 방법을 사용할 수 있다.
The polyvalent cation is poly-L-lysine hydrobromide, poly-L-arginine hydrochloride, poly-L-histidine, poly (lysine, alanine) 3: 1 hydrobromide, poly (lysine, alanine) 2: 1 hydrobromide, It is preferably selected from the group consisting of poly (lysine, alanine) 1: 1 hydrobromide, poly (lysine, tryptophan) 1: 4 hydrobromide and poly (diallyldimethylammonium chloride), and a sample in such a polyvalent cation solution The pad may be immersed and then dried to prepare a sample pad including the polyvalent cation, but the present invention is not limited thereto, and any method known in the art may be used.

본 발명의 접합 패드(12)는 적혈구 분리 패드(11)에 접촉되게 배치되며, 접합 패드 역시 다공성을 가지고 있어서 샘플 패드(10)로부터 혈액을 수용하게 된다. 이때 혈액은 샘플 패드(10) 및 적혈구 분리 패드(11)에 의해 화학적 및 물리적으로 적혈구가 분리된 혈액이다. 또한, 상기 접합 패드(12)는 분석물(analyte)에 특이적으로 결합하며, 바람직하게는 제 1 에피토프에 특이적으로 결합하고 1차 표지자(label)와 결합된 제 1 항체로 구성되는 접합체를 포함하고 있다. 따라서, 상기 접합 패드(12)에서 분석물과 접합체가 결합하여 제 1 면역 결합체(first immuno-complex)가 형성된다.
The bonding pad 12 of the present invention is disposed in contact with the red blood cell separation pad 11, and the bonding pad also has porosity to receive blood from the sample pad 10. In this case, the blood is blood in which red blood cells are chemically and physically separated by the sample pad 10 and the red blood cell separation pad 11. In addition, the conjugate pad 12 binds specifically to an analyte, preferably a conjugate consisting of a first antibody specifically bound to a first epitope and bound to a primary label. It is included. Accordingly, the analyte and the conjugate bind to the conjugate pad 12 to form a first immuno-complex.

즉, 본 명세서에서 "접합체(cojugate)"는 항체와 같은 특이적인 부착 성분에 결합된 검출 가능한 표지 물질(label)을 의미하며, 특이적인 부착 성분과 표지 물질(label) 간의 결합은 공유 결합 또는 비공유 결합일 수 있고, 핵산 하이브리드화(nucleic acid hybridization)가 포함될 수 있다. 상기와 같은 표지 물질은 시험 시료 내 분석물의 양과 직접 또는 간접적으로 관련된 검출 가능한 신호가 생성되게 한다.
That is, as used herein, "cojugate" refers to a detectable label bound to a specific attachment component, such as an antibody, wherein the binding between the specific attachment component and the label is covalent or non-covalent. It can be a binding, and nucleic acid hybridization can be included. Such labeling materials result in the production of detectable signals that are directly or indirectly related to the amount of analyte in the test sample.

한편, 본 발명의 접합패드(12)의 포어의 직경은 평균 2 내지 6 ㎛ 미만인 것이 바람직하며, 포어의 평균 직경이 2 ㎛ 미만인 경우에는 시료의 흐름이 과도하게 느려지거나 흐름이 막히는 문제가 있으며, 6 ㎛ 이상인 경우 시료의 흐름 지연을 수행할 수 없는 문제가 있다. 즉, 본 발명의 접합패드(12)는 시료의 흐름을 지연하여 반응 시간을 적절히 연장하는 역할을 하는 것을 특징으로 한다.
On the other hand, the diameter of the pore of the bonding pad 12 of the present invention is preferably less than 2 to 6 ㎛ average, if the average diameter of the pore is less than 2 ㎛ there is a problem that the flow of the sample is excessively slow or clogged, If it is 6 μm or more, there is a problem in that the flow delay of the sample cannot be performed. That is, the bonding pad 12 of the present invention is characterized in that it serves to extend the reaction time appropriately by delaying the flow of the sample.

샘플 패드(10)에 유입된 시료의 분석에 있어서 실제로 분석물들 모두가 접합 패드(12) 내에서 표지자(label)와 결합된 제 1 항체와 부착되는 것은 아니며, 여전히 결합하지 않은 분석물들이 존재하게 된다. 따라서, 보다 높은 감도의 분석을 위해 상기와 같이 아직 결합되지 않은 분석물과 접합체의 결합량을 증가시키는 것이 바람직하다. 본 발명은 이를 위해 적혈구 분리 패드(11)에 후속하여 배치되는 접합패드(12)의 평균 포어 직경을 상류 2 개의 패드의 평균 포어 직경보다 더 작게 하여, 구체적으로 2 내지 6 ㎛ 미만으로 하여 혈액의 확산 흐름을 지연시키도록 구성한다. 이렇게 포어 직경이 제한된 접합 패드에 의해 시료의 흐름이 지연되어 접합체와 분석물의 결합을 위한 반응 시간이 길어지게 되어 제 1 면역 결합체의 형성이 증가하게 된다. 따라서, 이후의 탐지부(20)에서의 면역 반응 신호 강도가 커지게 되어서 더욱 정확한 측정 결과를 얻을 수 있게 되며, 최종 테스트 품질 및 정확도가 개선될 수 있다.
In the analysis of the sample entering the sample pad 10, not all of the analytes are actually attached to the first antibody bound to the label in the conjugation pad 12, and there are still analytes that are not bound. do. Therefore, it is desirable to increase the amount of binding of analyte and conjugate not yet bound as described above for higher sensitivity analysis. According to the present invention, the average pore diameter of the bonding pad 12 disposed subsequent to the red blood cell separation pad 11 is made smaller than the average pore diameter of the two upstream pads, specifically 2 to less than 6 μm of blood. Configure to delay the diffusion flow. Thus, the flow of the sample is delayed by the confinement pads with limited pore diameter, which increases the reaction time for binding the conjugate to the analyte, thereby increasing the formation of the first immune conjugate. Accordingly, the intensity of the immune response signal in the detector 20 may be increased to obtain more accurate measurement results, and the final test quality and accuracy may be improved.

본 발명에서 사용될 수 있는 표지 물질은 금 나노입자, 발색 효소 또는 형광 물질일 수 있으며, 금 나노 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 금 나노 입자는 통상적으로 적색을 띠며, 대략 510 내지 540 nm의 흡광 계수를 갖는다.
Labeling materials that can be used in the present invention may be gold nanoparticles, color development enzymes or fluorescent materials, it is preferable to use gold nanoparticles. The gold nanoparticles are typically red in color and have an absorption coefficient of approximately 510-540 nm.

한편, 상기 접합체 내에 포함된 특이적인 부착 성분인 바인더는 분석물에 특이적으로 부착되도록 선택되며, 대표적으로는 항체를 의미하나 이에 제한되는 것은 아니고, 면역 반응에 있어서 항원, 항체, 핵산 압타머, 합텐, 항원 단백질, DNA, DNA-결합성 단백질 및 호르몬-수용체 또는 이들의 복합체 등일 수 있다. 예를 들어 항체가 사용되는 경우에는 모노클로날 항체, 폴리클로날 항체, 재조합 단백질(recombinant protein) 또는 키메라 항체(chimeric antibody) 등으로부터 선택될 수 있다.
Meanwhile, the binder, which is a specific attachment component included in the conjugate, is selected to be specifically attached to the analyte, and typically, but not limited to, an antibody, antigen, antibody, nucleic acid aptamer, in an immune response, Hapten, antigenic protein, DNA, DNA-binding protein and hormone-receptor or complex thereof and the like. For example, when an antibody is used, it may be selected from a monoclonal antibody, a polyclonal antibody, a recombinant protein or a chimeric antibody.

상기 멤브레인(membrane)(13)은 니트로셀룰로스(Nitrocellulose) 성분의 입자가 도포된 재질로서 180 sec/cm 의 횡흐름(lateral flow) 유속으로 항원 항체간의 충분한 반응시간을 유지시킬 수 있어 액체 시료의 유동성을 확보할 수 있는 재질이라면 특히 제한되지 아니하며, 멤브레인은 1차 접합체가 결합된 분석물의 제 2 부위에 특이적으로 결합하는 제 2 항체가 고정화 되어 있는 탐지부(detection site)(20)를 포함하며, 이에 대한 대조군으로서 오류로 인한 반응 유무를 파악하기 위한 컨트롤부(control site)(21)를 추가로 포함할 수도 있다. 탐지부는 테스트 결과의 판독을 위해 결과를 보여주는 부분이다. 컨트롤부는 금나노입자 접합체와 포획 항체의 오류 확인을 위해 구성되며 이동성을 가진 물질들이 탐지부/컨트롤부까지 오류없이 반응이 제대로 진행되었는지 여부를 확인하기 위한 것이다.
The membrane (13) is a material coated with particles of nitrocellulose (Nitrocellulose) to maintain a sufficient reaction time between antigen antibodies at a lateral flow flow rate of 180 sec / cm fluidity of the liquid sample There is no particular limitation as long as it is a material capable of securing the membrane, and the membrane includes a detection site 20 to which a second antibody that specifically binds to a second site of the analyte to which the primary conjugate is bound is immobilized. As a control for this, it may further include a control site (21) for determining the presence or absence of a reaction due to an error. The detection part shows the result for reading the test result. The control unit is configured to check the error of the gold nanoparticle conjugate and the capture antibody, and is to check whether the mobile materials are properly reacted to the detector / control unit without error.

본 발명의 측방 유동 면역 분석 디바이스는 흡수 패드(absorbing pad)(14)를 추가로 포함할 수 있으며, 이는 모세관 현상에 의해 반응 후 남은 잔여물을 충분히 흡수할 수 있는 것이면 특히 제한되지 않는다.
The lateral flow immunoassay device of the present invention may further comprise an absorbing pad 14, which is not particularly limited as long as it can sufficiently absorb the residue remaining after the reaction by capillary action.

본 발명에 의한 면역크로마토그래피 신호 증폭 방법의 기작을 보다 자세히 살펴보면, 전혈 샘플이 샘플 패드(10)에 유입되면, 적혈구 분리 패드(11)에서 포어 크기에 의해 적혈구가 물리적으로 분리되며, 이 때 접합 패드(12)에 의해 흐름이 지연되어 반응 시간을 충분하게 형성한다. 접합 패드(12)에는 분석물(analyte)의 제 1 에피토프에 특이적으로 결합할 수 있는 제 1 항체가 제 1 표지 물질에 결합되어 있는 1차 접합체가 함유되어 있어서 유입된 분석물과 특이적으로 결합하고, 상기 1차 접합체가 결합된 분석물은 스트립을 따라 흐르다가 멤브레인(13)의 탐지부에서 상기 분석물의 제 2 에피토프에 특이적으로 결합하는 고정화된 제 2 항체와 결합하여 샌드위치 결합을 형성한다.
Looking at the mechanism of the immunochromatography signal amplification method according to the present invention in more detail, when the whole blood sample is introduced into the sample pad 10, the red blood cells are physically separated by the pore size in the red blood cell separation pad 11, at this time conjugation The flow is delayed by the pad 12 to form a sufficient reaction time. The conjugation pad 12 contains a primary conjugate in which a first antibody capable of specifically binding to the first epitope of the analyte is bound to the first labeling substance so that it is specifically associated with the introduced analyte. The analyte to which the primary conjugate is bound flows along the strip and binds to an immobilized second antibody that specifically binds to the second epitope of the analyte at the detector of membrane 13 to form a sandwich bond. do.

한편, 본 발명의 유동 면역 분석 디바이스는 상기 1차 표지자와 추가적으로 결합하여 신호를 증폭시키는 2차 표지자를 함유할 수 있으며, 이 경우 상술한 흐름에 후속적으로 상기 1차 접합체에 특이적으로 결합할 수 있는 추가의 제 3 항체가 제 2 표지 물질에 결합되어 있는 2차 접합체가 포함된 추가의 접합 패드를 포함하여 면역크로마토그래피의 신호가 증폭되도록 할 수 있다.
On the other hand, the flow immunoassay device of the present invention may contain a secondary marker that additionally binds to the primary marker and amplifies the signal, in which case it will specifically bind to the primary conjugate subsequently to the flow described above. A further third antibody may comprise an additional conjugation pad comprising a secondary conjugate to which the second labeling substance is bound so that the signal of the immunochromatography can be amplified.

나아가, 본 발명의 유동 면역 분석 디바이스는 전혈 샘플 내 다수의 분석물을 분석하기 위해 구성될 수 있으며, 이 경우 다른 분석물에 특이적으로 부착되는 제 4 항체와 표지자가 서로 접합되어 확산 가능하게 부착된 다른 추가의 접합체가 접합체 패드 내에 함유될 수 있으며, 이 경우 상기 멤브레인(13)은 추가로 배치된 제 2 탐지부를 더 포함하고, 상기 제 2 탐지부에는 상기 추가의 분석물에 특이적으로 부착되는 제 5 항체가 고정화될 수 있다.
Furthermore, the flow immunoassay device of the present invention can be configured to analyze multiple analytes in a whole blood sample, in which case a fourth antibody and a marker that are specifically attached to another analyte are conjugated to one another and proliferately attached. Other additional conjugates may be contained within the conjugate pad, in which case the membrane 13 further comprises a second detector disposed further, wherein the second detector is specifically attached to the additional analyte. The fifth antibody to be immobilized can be immobilized.

한편, 상기 분석물은 항체, 항원, 핵산 압타머(nucleic acid aptamer), 합텐(hapten), 항원 단백질, DNA, DNA 결합성 단백질(DNA-binding protein), 호르몬, 종양 특이적 마커(tumor-specific marker) 및 조직 특이적 마커(tissue-specific marker)로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
Meanwhile, the analyte may include antibodies, antigens, nucleic acid aptamers, haptens, antigen proteins, DNA, DNA-binding proteins, hormones, and tumor-specific markers. markers and tissue-specific markers.

또한, 상기 제 1 바인더, 상기 제 2 바인더는 항체, 항원, 핵산 압타머, 합텐, 항원 단백질, DNA, DNA 결합성 단백질 및 호르몬-수용체로부터 선택된다.
In addition, the first binder, the second binder is selected from antibodies, antigens, nucleic acid aptamers, haptens, antigenic proteins, DNA, DNA binding proteins and hormone-receptors.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하며, 이들 실시예는 본 발명의 예시를 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, which are intended to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these Examples.

실시예 1: 본 발명에 따른 측방 유동 면역 분석 디바이스의 제조 Example 1 Preparation of Lateral Flow Immunoassay Device According to the Invention

1. 접합체의 합성1. Synthesis of Conjugates

금 나노입자 콜로이드 용액(BBInternational, 10 nm) 1 mL에 0.1 mL의 0.1 M 의 붕산 완충액(Borate buffer) (pH 8.5)를 넣고, 1 mg/mL의 제 1항체 10 uL 를 넣어 30분간 반응시켜 제 1접합체를 제조하였다. 상기 제 1 항체로는 트로포닌 I대한 면역 분석 시 4T21, 560 (HyTest)를 사용할 수 있고, 미오글로빈에 대한 면역 분석에 M012607(Fitzgerald)를 사용할 수 있다.
0.1 mL of 0.1 M boric acid buffer (pH 8.5) was added to 1 mL of gold nanoparticle colloidal solution (BBInternational, 10 nm), and 10 mg of 1 mg / mL of the first antibody was reacted for 30 minutes. One conjugate was prepared. As the first antibody, 4T21, 560 (HyTest) may be used for immunoassay against troponin I, and M012607 (Fitzgerald) may be used for immunoassay against myoglobin.

2. 측방 유동 면역 분석 디바이스의 제조2. Preparation of Lateral Flow Immunoassay Device

플라스틱 베이스 부재(Millipore)에 니트로셀룰로스 멤브레인(Millipore, 180 sec Nitrocellulose)과 흡수 패드(Millipore)를 붙인 후, 디스펜서(Dispenser) 시스템(Zeta Co.)을 사용하여 PBS에 녹인 포획항체(제 2항체) 1 mg/mL 용액과, 대조구로서 PBS에 녹인 염소 항-마우스(Goat anti-mouse) IgG 항체(Sigma, M8642) 1 mg/mL 용액을 각각 6 cm/sec 속도로 멤브레인에 선을 그어 각각 탐지선(detection site)과 컨트롤선(control line)을 형성하였다. 상기 멤브레인을 건조시킨 후, 절단기에 넣어 3 mm 간격으로 절단하였다.
A capture antibody (second antibody) dissolved in PBS using a dispenser system (Zeta Co.) after attaching a nitrocellulose membrane (Millipore, 180 sec Nitrocellulose) and an absorption pad (Millipore) to a plastic base member (Millipore) A 1 mg / mL solution and a 1 mg / mL solution of Goat anti-mouse IgG antibody (Sigma, M8642) dissolved in PBS as a control were lined at 6 cm / sec each to the membrane. A detection site and control lines were formed. The membrane was dried and then cut into 3 mm intervals in a cutter.

상기 포획 항체인 제 2항체는 트로포닌 I에 대한 면역 분석을 위해 트로포닌 포획항체(Hytest)를 사용할 수 있고, 미오글로빈에 대한 면역 분석을 위해 미오글로빈 포획항체 M09983110(Fitzgerald)를 사용할 수 있다.
The second antibody, which is the capture antibody, may use a troponin capture antibody (Hytest) for immunoassay against troponin I, and a myoglobin capture antibody M09983110 (Fitzgerald) for immunoassay against myoglobin.

샘플 패드(Millipore 사) 는 0.5% 트윈(Tween) 20, 5% 수크로스, 5% 덱스트란 0.05% 아지드화 나트륨(sodium azide) 수용액에 담지 후 건조하여 10 X 3 mm 정도로 절단하였으며, 포어 크기는 직경이 10 ㎛ 인 것을 사용하였다.
The sample pad (Millipore) was immersed in 0.5% Tween 20, 5% sucrose, 5% dextran 0.05% sodium azide aqueous solution, dried, cut to 10 X 3 mm, pore size Was used having a diameter of 10 μm.

적혈구 분리 패드는 GFC (Millipore사)를 사용하였으며, 포어 크기는 직경이 7 ㎛ 인 것을 사용하였다.
Erythrocyte separation pad was used GFC (Millipore Co., Ltd.), pore size of 7 ㎛ diameter was used.

접합 패드는 GFC (Millipore사)를 5 X 3 mm로 절단하여 상기 1.에서 접합체를 5 μL 도포하여 건조하였으며, 포어 크기는 직경이 4 ㎛ 인 것을 사용하였다.
The bonding pad was cut by GFC (Millipore Co., Ltd.) to 5 x 3 mm and dried by applying 5 μL of the conjugate in 1. and a pore size of 4 μm was used.

상기의 멤브레인 및 흡수 패드가 조립된 상기 플라스틱 패드에 접합 패드, 샘플 패드 및 적혈구 분리 패드를 도 3과 유사하게 조립하였다.
Bond pads, sample pads and erythrocyte separation pads were assembled to the plastic pads to which the membrane and absorbent pads were assembled, similar to FIG. 3.

비교예 1: 동일한 큰 포어 사이즈의 측방 유동 면역 분석 디바이스의 제조 Comparative Example 1: Preparation of the Same Large Pore Size Lateral Flow Immunoassay Device

접합 패드, 샘플 패드 및 적혈구 분리 패드의 평균 포어(pore) 크기를 10 ㎛ 로 동일하게 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 측방 유동 면역 분석 디바이스를 제조하였다.
A lateral flow immunoassay device was prepared in the same manner as in Example 1 except that the average pore size of the junction pad, the sample pad, and the red blood cell separation pad were equalized to 10 μm.

그 결과 테스트 측정 속도는 상기 실시예 1보다 빨랐지만, 적혈구 분리 능력이 떨어지고 접합 패드에서 제 1 차 면역 결합체 생성량이 작아 탐지부에서의 신호 강도가 작은 것을 확인할 수 있었다.
As a result, although the test measurement speed was faster than that of Example 1, it was confirmed that the red blood cell separation ability was low and the amount of primary immune conjugates generated in the junction pad was small, so that the signal intensity at the detection unit was small.

비교예 2: 동일한 작은 포어 사이즈의 측방 유동 면역 분석 디바이스의 제조 Comparative Example 2: Fabrication of Identical Small Pore Size Lateral Flow Immunoassay Devices

접합 패드, 샘플 패드 및 적혈구 분리 패드의 포어(pore) 크기를 4 ㎛ 로 동일하게 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 측방 유동 면역 분석 디바이스를 제조하였다.
A lateral flow immunoassay device was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pore sizes of the junction pad, sample pad, and erythrocyte separation pad were equalized to 4 μm.

그 결과 샘플 패드에서 시료가 잘 흡수되지 않았고, 또한 시료 측정 속도가 느려지는 것을 확인할 수 있었다.
As a result, it was confirmed that the sample was not absorbed well in the sample pad, and the sample measurement speed was slowed.

비교예 3: 포어 사이즈를 다르게 배치한 측방 유동 면역 분석 디바이스의 제조 Comparative Example 3: Preparation of Lateral Flow Immunoassay Device with Different Pore Sizes

샘플 패드, 적혈구 분리 패드 및 접합 패드의 포어(pore) 크기 각각 4 ㎛, 7㎛ , 10㎛ 으로 순차적으로 크게 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 측방 유동 면역 분석 디바이스를 제조하였다.
A lateral flow immunoassay device was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pore sizes of the sample pad, erythrocyte separation pad, and junction pad were sequentially increased to 4 μm, 7 μm, and 10 μm, respectively.

그 결과, 이 경우에는 샘플 패드에서 시료가 잘 흡수되지 않을 뿐만 아니라 접합 패드에서 제 1 차 면역체 생성량이 작아 탐지부에서의 신호가 강도도 낮은 것을 확인할 수 있었다.
As a result, in this case, it was confirmed that the sample was not absorbed well in the sample pad, and the amount of the first immune body generated in the bonding pad was small, so that the signal at the detector was low in intensity.

실험예 1: 측방 유동 면역 분석 디바이스의 감도 확인 Experimental Example 1: Confirmation of the sensitivity of the lateral flow immunoassay device

전혈 100 μl 피펫을 각각 실시예 1, 비교예 1 내지 3의 샘플 패드에 도입한 후에 신호가 탐지부에 나타나는 시간 및 분석 민감도를 측정하였다.
100 μl whole blood pipettes were introduced into the sample pads of Examples 1 and Comparative Examples 1 to 3, respectively, and the time and signal sensitivity of the signal appearing in the detector were measured.

실시예 1의 경우 2분 50초 후에 검출 가능한 신호가 탐지부에 나타났으며, 0.5ng/mL의 분석 민감도를 나타내었다.
In Example 1, a detectable signal appeared in the detection unit after 2 minutes and 50 seconds, and exhibited an analysis sensitivity of 0.5 ng / mL.

한편, 비교예 1의 경우 1분 40초 후에 검출 가능한 신호가 탐지부에 나타났으며, 2.0ng/mL의 분석 민감도를 나타내었다.
On the other hand, in the case of Comparative Example 1, a detectable signal appeared in the detection unit after 1 minute 40 seconds, and showed an analysis sensitivity of 2.0 ng / mL.

비교예 2의 경우 5분 후에 검출 가능한 신호가 탐지부에 나타났으며, 0.7ng/mL의 분석 민감도를 나타내었다.
In Comparative Example 2, a detectable signal appeared in the detector after 5 minutes and exhibited an assay sensitivity of 0.7 ng / mL.

비교예 3의 경우 3분 30초후에 검출 가능한 신호가 탐지부에 나타났으며, 1.5 ng/mL의 분석 민감도를 나타내었다.
In Comparative Example 3, a detectable signal appeared after 3 minutes and 30 seconds, and showed an analysis sensitivity of 1.5 ng / mL.

상기와 같은 결과에 비추어, 본 발명의 측방 유동 면역 분석 디바이스에 의하면, 테스트 시간이 빠름과 동시에, 적혈구의 분리가 우수하고 목표물의 결합 반응 시간이 증가하여 신호 민감도가 향상되는 것을 확인할 수 있다.
In view of the above results, according to the lateral flow immunoassay device of the present invention, it is confirmed that the test time is fast, and the separation of red blood cells is excellent and the binding reaction time of the target is increased, thereby improving signal sensitivity.

10: 샘플패드 20: 탐지부
11: 적혈구 분리 패드 21: 컨트롤부
12: 접합패드
13: 멤브레인
14: 흡수패드
15: 베이스 부재
10: sample pad 20: detection unit
11: red blood cell separation pad 21: control unit
12: bonding pad
13: membrane
14: absorption pad
15: base member

Claims (11)

전혈 시료(whole blood sample) 내의 분석물(analyte)을 정량 또는 정성적으로 측정하는 측방 유동 면역 분석 디바이스(lateral flow immunoassay device)로서,
분석물을 포함하는 전혈 시료가 가해지는 샘플 패드;
포어(pore) 크기에 의해 적혈구를 분리하는 적혈구 분리패드;
분석물에 특이적으로 결합하며 1차 표지자(label)가 접합되어 있는(conjugated) 제 1 바인더를 포함하는 접합체가 확산 가능하게 제공되어 있는 접합 패드; 및
상기 분석물에 특이적으로 결합하는 제 2 바인더가 고정화된 탐지부(detection site)를 포함하는 멤브레인이 순서대로 배치되어 있으며,
상기 샘플 패드, 상기 적혈구 분리 패드 및 상기 접합 패드의 평균 포어크기를 각각 P1, P2 및 P3라고 할 때, P1 > P2 > P3의 관계가 성립되는 것을 특징으로 하는 측방 유동 면역 분석 디바이스.
A lateral flow immunoassay device for quantitatively or qualitatively measuring analytes in whole blood samples,
A sample pad to which a whole blood sample comprising the analyte is applied;
Red blood cell separation pad for separating red blood cells by pore size;
A junction pad that binds specifically to the analyte and is provided with a diffuseable conjugate comprising a first binder conjugated with a primary label; And
Membranes including a detection site to which a second binder specifically binding to the analyte is immobilized are arranged in sequence,
The relationship of P1>P2> P3 is established when the average pore sizes of the sample pad, the erythrocyte separation pad and the junction pad are P1, P2 and P3, respectively.
제 1항에 있어서, 상기 샘플 패드는 다가 양이온을 포함하여 전혈 시료로부터 적혈구를 화학적으로 분리하는 측방 유동 면역 분석 디바이스.
The device of claim 1, wherein the sample pad comprises a polyvalent cation to chemically separate erythrocytes from a whole blood sample.
제 1항에 있어서, 상기 샘플 패드의 포어의 평균 직경은 8 ㎛ 초과 15 ㎛ 이하인 측방 유동 면역 분석 디바이스.
The lateral flow immunoassay device of claim 1, wherein the average diameter of the pores of the sample pad is greater than 8 μm and no greater than 15 μm.
제 1항에 있어서, 상기 적혈구 분리 패드의 포어의 평균 직경은 6 내지 8 ㎛인 측방 유동 면역 분석 디바이스.
The lateral flow immunoassay device of claim 1, wherein the average diameter of the pores of the erythrocyte separation pad is 6 to 8 μm.
제 1항에 있어서, 상기 접합 패드의 포어의 평균 직경은 2 내지 6㎛ 미만인 측방 유동 면역 분석 디바이스.
The device of claim 1, wherein the average diameter of the pores of the bond pad is less than 2-6 μm.
제 1항에 있어서, 상기 유동 면역 분석 디바이스는 상기 1차 표지자와 결합하여 신호를 증폭시키는 2차 표지자를 추가로 함유하는 제 2 접합패드를 포함하는 측방 유동 면역 분석 디바이스.
The lateral flow immunoassay device of claim 1, wherein the flow immunoassay device comprises a second junction pad further containing a secondary marker that binds to the primary marker and amplifies the signal.
제 1항에 있어서, 상기 표지자는 금 나노입자, 발색 효소 또는 형광 물질인 측방 유동 면역 분석 디바이스.
The lateral flow immunoassay device of claim 1, wherein the marker is gold nanoparticles, chromogenic enzymes, or fluorescent material.
제 1항에 있어서, 상기 분석물은 항체, 항원, 핵산 압타머(nucleic acid aptamer), 합텐(hapten), 항원 단백질, DNA, DNA-결합성 단백질(DNA-binding protein), 호르몬, 종양 특이적 마커(tumor-specific marker) 및 조직 특이적 마커(tissue-specific marker)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 측방 유동 면역 분석 디바이스.
The method of claim 1, wherein the analyte is an antibody, antigen, nucleic acid aptamer, hapten, antigen protein, DNA, DNA-binding protein, hormone, tumor-specific. Lateral flow immunoassay device, characterized in that it is selected from the group consisting of a marker (tumor-specific marker) and a tissue-specific marker.
제 1항에 있어서, 상기 제 1 바인더 및 상기 제 2 바인더는 항체, 항원, 핵산 압타머, 합텐, 항원 단백질, DNA, DNA-결합성 단백질 및 호르몬-수용체로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 측방 유동 면역 분석 디바이스.
The lateral flow immunity of claim 1, wherein the first binder and the second binder are selected from antibodies, antigens, nucleic acid aptamers, haptens, antigenic proteins, DNA, DNA-binding proteins and hormone-receptors. Analysis device.
제 1항에 있어서, 상기 멤브레인은 오류 확인을 위한 컨트롤부(control site)를 추가로 포함하는 측방 유동 면역 분석 디바이스.
The device of claim 1, wherein the membrane further comprises a control site for error checking.
제 1항에 있어서, 전혈 시료를 모세관 현상에 의해 흡수할 수 있는 흡수 패드를 추가로 포함하는 측방 유동 면역 분석 디바이스.The device of claim 1, further comprising an absorption pad capable of absorbing the whole blood sample by capillary action.
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