하나의 개발

Dec 20, 2023

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 3427(2022) 이 기사 인용

1876년 액세스

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측정항목 세부정보

크로마토그래피 여과지와 라미네이트 필름으로 제작한 미세유체 종이 기반 분석 장치를 사용하여 4가지 유형의 아미노산에 대한 1단계 분석 방법을 개발했습니다. 아미노아실-tRNA 합성효소를 사용하여 각 아미노산을 검출했습니다. 얻은 적층 종이 기반 분석 장치(LPAD)에는 4개의 효소 반응 영역이 포함되어 있습니다. 몰리브덴 블루 반응에 기초하여 비색 검출을 수행하였다. HPLC나 LC-MS와 같은 기존 방법과 달리 여러 아미노산 농도를 간단하고 쉽게 동시에 검출할 수 있는 모델 방법이 제안되었습니다. 이 방법은 트립토판의 경우 3.6~100μM, 글리신의 경우 10.1~100μM, 히스티딘의 경우 5.9~100μM, 라이신의 경우 5.6~100μM 범위에서 검출 한계가 1.1μM, 3.3μM, 1.9μM인 선택적 정량화를 제공했습니다. 각각 1.8 μM입니다. LPAD 제작은 상당히 간단했고, 이후의 검출 과정도 쉬우며 짧은 시간(15분 이내)이 필요했다.

종이 기반 분석 장치(PAD)는 미세 유체 경로의 모양과 길이를 제작하기 위한 간단하고 쉬운 설계, 외부 전원이 필요하지 않음, 비용 효율성 등 중요한 특징을 나타냅니다. PAD는 분석 플랫폼1,2,3,4,5로서 집중적인 연구 관심을 불러일으켰습니다. 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)는 일반적으로 생물학적 화합물을 분석하는 데 사용되지만 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 듭니다6. 생물학적 화합물을 분석하기 위해 PAD를 사용하는 것은 이전에 다른 연구 그룹에서 보고되었습니다. 예를 들어, Huang은 콜로이드 금 표면을 백금 나노쉘로 코팅하고 임신 테스트에 사용되는 시약과 같은 테스트 스트립을 사용하여 평가하는 모델 화합물로 미오글로빈에 대한 백금 염색 방법을 개발했습니다. 그들은 높은 수준의 촉매 활성을 기반으로 미오글로빈에 대한 민감한 정량적 검출 방법을 개발하는 데 성공했습니다7. 또 다른 예는 Fe(III) 이온 검출을 위해 개발된 실리카겔 스트립입니다. 실리카 스트립에 탄닌이 함침되어 있고, 탄닌이 Fe(III)에 선택적으로 결합하기 때문에 Fe(III)의 비색 검출은 양배추에서 추출한 적색 염료인 안토시아닌을 사용하여 육안 검사로 이루어질 수 있습니다8,9,10 . 종이 테스트 스트립은 저렴한 비용으로 제작할 수 있기 때문에 건강 검진 및 약물 평가를 위해 대량으로 쉽게 제공될 수 있습니다11.

혈청 내 유리 아미노산 함량은 암, 간 질환 및 당뇨병과 같은 질병 상태의 지표로 사용됩니다. 따라서 임상 진단에 유용한 것으로 간주됩니다. 우리는 이전에 아미노아실-tRNA 합성효소(aaRS)를 분자 인식 요소로 사용하여 새로운 아미노산 분석 시스템을 분석했습니다. aaRS는 20개의 해당 아미노산 각각에 대해 존재하며 체내 단백질과 펩타이드의 생합성에 관여합니다. 따라서 aaRS는 아미노산 분석을 위한 인식 물질 역할을 할 수 있습니다.

4가지 아미노산인 트립토판, 글리신 히스티딘, 라이신은 여러 장애에 대한 진단 가능성과 대사 중요성으로 인해 이 연구에서 모델 아미노산으로 사용되었습니다. 우울증 환자에서는 트립토판에서 세로토닌 합성이 억제됩니다. 따라서 트립토판 수치의 측정은 이 질환의 진단에 잠재적으로 사용될 수 있습니다24. 글리신은 글루타티온, 퓨린 유도체, 헤모단백질 등 다양한 생체분자의 기본 성분입니다. 또한, 글리신 섭취는 수면의 질을 향상시키는 것으로 보고되었습니다25. 히스티딘혈증은 비정상적인 혈장 히스티딘 농도를 특징으로 하는 유전 질환으로 지적 장애를 초래할 수 있습니다26. 필수 아미노산 중 하나인 라이신은 인체의 영양 균형 개선과 관련이 있습니다27.