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생체친화성 표면 개질과 미세진동저울을 이용한 특성분석

Title
생체친화성 표면 개질과 미세진동저울을 이용한 특성분석
Other Titles
Biocompatible Surface Modification and Its Characterization by using QCM(Quartz Crystal Microbalance)
Author
조형민
Alternative Author(s)
Cho, Hyung-Min
Advisor(s)
이은규
Issue Date
2007-08
Publisher
한양대학교
Degree
Master
Abstract
리포좀은 중앙에 친수성의 공간과 외부에 이중의 지질막을 갖는 미세 소포체이다. 리포좀의 친수성 공간에는 수용성 분자 및 약물을 내포시킬 수 있으며, 지질막에는 지용성 약물 및 전하를 띄는 물질을 결합시킬 수 있다. 이는 생체 적합성과 분해성, 안정성 등이 뛰어나 항암제, 면역조절물질, 항원 및 항체, 단백질, 지방 등 많은 물질 및 약물의 전달물질로 이용되고 있다. 또한 생체세포막과 유사하여 생체막 기능 연구와 약물 투과 모델로도 널리 이용되고 있다. 리포좀은 현재 미국 FDA로부터 유일하게 승인받은 약물 전달체로 실제 임상에서 대부분 적용되고 있다. 본 연구에서는 리포좀을 이용하여 silicon dioxide 표면의 센서 칩을 생체친화성인 표면으로 개질하였다. 구형 리포좀을 silicon dioxide와의 친수성 작용으로 인해 구형 구조가 깨져 이중막으로 변화된다. 이를 photometric ellipsometry를 사용한 이미지 분석을 통해 표면개질이 이루어짐을 확인하였다. 이 이중층 지질막 안에 단백질을 삽입시키기 위해 oleyl group과 NHS기가 PEG(polyethylene glycol)로 연결되어 있는 구조를 가진 BAM(Biocompatible Anchor to Cell Membrane)을 이용하였다. 목적단백질을 NHS 치환반응에 의해 BAM에 부착시킨 후 지질 상호작용에 의해 삽입시킬 수 있었다. 이 과정을 미세진동저울을 사용하여 분석하였다. BAM과 결합한 단백질은 인지질 이중막으로 개질된 센서 표면에 silicon dioxide 표면 대비 12배 이상 높은 흡착량을 보였다. 이를 통해 인지질 이중막을 BAM을 이용해 목적단백질을 부착시킨 표면으로 개질시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 BAM, 리포좀을 이용하여 biotargeting을 위한 LBP(Liposome+ BAM+Protein) 복합체를 만들었다. 형광 이미지로 반응을 확인하기 위해 수용성을 부여한 형광 물질을 리포좀내에 포집시켰다. LBP 복합체의 실제 세포와의 biotargeting 능력을 확인하기 위해 EGF(epidermal growth factor)를 이용하여 LBP 복합체를 만들었다. 이를 EGF 리셉터가 표면에 발현된 유방암세포와 반응시켜 biotargeting 능력을 형광 이미지로 확인하였다.
Liposome is a minute endoplasmic reticulum composed of hydrophilic inner space and hydrophobic lipidbilayer. The water soluble molecules and drugs can be encapsulated into the hydrophilic space of liposome. Because it`s superior stability and biocompatibility liposome is approved for a drug transmission vesicle by the US FDA. In this research, silicon dioxide surface was modified to a biocompatible surface using liposome. Liposome structure changed from a vesicle to a phospholipid bilayer by hydrophilic interaction. This reaction was confirmed by image analysis by using photometric ellipsometry. BAM (Biocompatible Anchor to Cell Membrane) was used to insert a protein into the phospholipid bilayer. BAM is composed of oleyl group, NHS group, and PEG(polyethylene glycol). A target protein bound to BAM by NHS metathesis reaction and then it can be inserted into phospholipid bilayer by lipid interaction. This reaction was also analyzed by using QCM. The artificial membrane protein showed about 12 gold higher amount of adsorption than silicon dioxide surface. LBP(Liposome+BAM+Protein) complex for biotargeting was made. Water soluble fluorescence dye(Cy5) was encapsulted into liposome to obtain fluorescence image. Oxidized antibody immobilized on surface -modified glass chip and recepter binding by antigen-antibody interaction were confirmed as microarray image. Finally, LBP complex was made using EGF for biotargeting to a specific cell. The LBP complex was successfully targeted to a breast cancer cell with EGF receptor on its surface. Biotargeting capacity was confirmed by fluorescence image.
URI
https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/148896http://hanyang.dcollection.net/common/orgView/200000407308
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GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > BIONANOTECHNOLOGY(바이오나노학과) > Theses (Master)
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