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DEVELOPMENT OF MASS FABRICATION METHOD TO ENCODED MAGNETIC BEADS FOR MULTIPLEXED BIOASSAYS : 다중화 바이오 어세이를 위한 코드화된 자성 입자 양산 방법 개발

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Authors

나훈종

Advisor
권성훈
Major
공과대학 전기·컴퓨터공학부
Issue Date
2013-08
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
Multiplexed assayBioassaysEncoded beadsMass fabricationMagnetic nanoparticlesSuperparamagnetic
Description
학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 전기·컴퓨터공학부, 2013. 8. 권성훈.
Abstract
하나의 샘플을 여러 가지 프로브 분자와 동시에 반응시키는 다중화 어세이 기술을 통해 연구자들은 보다 많은 양의 정보를 얻을 수 있다. 다중화 어세이는 시약의 양, 실험 시간, 노동집약적인 작업 등을 크게 줄일 수 있어 유전형질을 분석하거나 약물의 효과를 검증할 때, 병을 진단할 때 등에 유용하게 사용되는 기술이다. 소속 연구실에서는 코드화된 마이크로 입자에 기반한 다중화 어세이 기술을 개발해 왔으며, 이를 이용한 DNA 유전자형 검사, 효소결합 면역흡착 분석, 단백질 검출 검사 등에 성공하였다. 하지만 좀더 신뢰 할만 하고 재현성 있는 결과를 얻기 위해 개선해야 하는 부분들이 남아있다. 통계적으로 유의한 수준의 충분한 데이터를 확보하기 위해서는 코드화된 마이크로 입자의 생산량을 늘릴 필요가 있으며, 입자의 생산 및 표면 처리 과정에서 발생하는 입자간 차이를 줄여야 한다.
이 논문에서는 위의 개선사항들을 달성해가는 과정을 기술하였다. 우선 자성나노입자를 합성하여 코드화된 마이크로 입자에 포함시켜 입자를 다루기 쉽게 하였을 뿐 아니라 표면처리 과정에서 발생하는 입자간 차이를 줄였다. 또한 코드화된 마이크로 입자의 대량 양산 시스템을 구축하였고, 동시에 입자 생산 과정에서 발생하는 차이를 줄였다. 마지막으로 이 방법으로 생산한 마이크로 입자를 이용함으로써 개선된 다중화 어세이 결과를 보였다.
With the arrival of multiplexed assay technologies, researchers have gained access to large amounts of information by allowing a sample to react with diverse probe molecules. The multiplex assays reduce the amount of reagents, handling time and complex laborious experimental procedures. An encoded suspension array using micro-beads enables easy handling of various molecules and simultaneous measures the multiple targets in each sample. In our lab, we have developed the encoded micro-beads for multiplexed assays and succeeded to perform DNA genotyping assay, Elisa assay, elispot assay, western blot and so on. However, improvements still remain to achieve more reliable and reproducible assay. Firstly, the number of beads fabricated in lithography step has to be increased to acquire sufficient population of data. Secondly, variations among the beads which occurred in lithography step and surface modification step have to be decreased.
This thesis presents the improvised process to address the aforementioned improvements. The process is broadly discussed in two steps: 1) synthesis of magnetic nanoparticles. The incorporation of magnetic nanoparticles into the beads not only increased the convenience in handling, but also reduced the variations which occurred in surface modification step. 2) The development of a mass fabrication method for encoded beads which does not require realignment at each operation and, therefore, reduced variations which occurred in lithography step. Finally, improved assay results by reducing variations will be showed.
Language
English
URI
https://hdl.handle.net/10371/122994
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