T-chip 플랫폼을 이용한 혈청 내 암 진단 바이오마커 MMP-2 검출

Abstract

대장암을 비롯한 다양한 암의 중요 바이오마커(biomarker) 중의 하나인 Matrix metalloproteinase-2(MMP-2)를 실제 사람 혈청(human serum) 속에서 T-chip 플랫폼을 이용하여 전기적으로 측정함으로써 개인 진단이 가능하게 하였다. T-chip 플랫폼은 island electrode와 enclosing electrode의 2전극 구조로서 면적이 1,000배 이상 차이 나기 때문에 수용액에 대한 전기 이중층(electrical double layer)의 커패시턴스(capacitance) 차이로 수용액의 전위가 enclosing electrode의 전압에 고정됨으로써 수용액의 전위가 안정하게 유지되었다. MMP-2의 효소 역할을 통해 분자 체인이 끊어진다고 알려진 펩타이드(peptide)를 금 전극에 고정화 하였고, peptide 말단에는 산화 환원 리포터(redox reporter) 역할을 하는 메틸렌 블루(Methylene blue, MB)를 합성하여서 금 전극과 tunneling 전류의 변화를 측정하였다. 본 연구에서는 전극에 고정화된 MB-peptide가 혈청 속에 들어 있는 MMP-2에 의해 잘렸을 때의 전극과 methylene blue 사이 전자의 이동, 즉 tunneling 전류가 감소하는 것을 확인하였다. 이러한 특성을 이용하여 혈청 속에서 다양한 바이오마커를 검출하는데 유용하게 사용될 수 있는 바이오센서 플랫폼이 될 것이다.