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Jun 24, 2023

이것이 금이다: 진단 혁신의 금 나노입자

2022년 9월 23일 10:25 머크의 생명과학 사업부 수석 제품 관리자인 메간 무로스키(Megan Muroski) 박사가 금 나노입자가 어떻게 진단 혁신에 대한 약속을 지속적으로 제공하는지 공유합니다. 셔터스톡 골드

2022년 9월 23일

10:25

Merck의 생명과학 사업부 수석 제품 관리자인 Megan Muroski 박사가 금 나노입자가 어떻게 진단 혁신에 대한 약속을 지속적으로 제공하는지 공유합니다.

셔터스톡

금 나노입자, 3D 일러스트레이션. 생명공학 및 과학적 배경

나노입자는 생물 의학 연구 및 임상 치료 분야에 큰 가능성을 제공합니다. 크기가 100nm 미만인 나노입자는 높은 표면적 대 부피 비율, 강력한 신호 강도 및 조정 가능한 표면 화학을 비롯한 독특한 물리화학적 특성을 가지고 있습니다. 나노물질은 표면적이 넓기 때문에 항체, DNA, 유기 염료 등 다양한 분자를 로딩할 수 있어 낮은 농도의 분석물질을 검출하는 데 유용합니다. 또한 쉽게 기능화되어 여러 대상을 동시에 측정할 수 있습니다.

산화철 및 금과 같은 물질의 사용은 화학적 및 생물학적 검출 방법에 바람직하고 비교할 수 없는 특성을 제공하기 때문에 나노의학 분야에서 광범위하게 연구되었습니다. 금 나노입자는 합성이 쉽고 상업적으로 이용 가능하며 생체 적합성으로 간주되어 바이오 이미징, 나노 의학 및 진단을 포함한 다양한 응용 분야에 사용하기에 이상적인 시약입니다. 또한, 금 나노입자는 국부적인 표면 플라즈몬 공명을 갖고 있어 입자 크기에 따라 보라색으로 변할 수 있는 특징적인 루비 레드 색상을 나타냅니다. 이는 측면 흐름 분석(LFA)과 같은 비색 판독에 특히 적합합니다. 또한, 금나노입자는 우수한 생체적합성과 안정성을 갖고 있어 진단검사에 매우 중요합니다.

코로나19 팬데믹 기간 동안 신속한 검사에 대한 수요가 증가하면서 금나노입자가 검사재료의 주류로 급부상했다. 코로나19와 같은 질병을 탐지하기 위해 금나노입자(GNP) 기반 측면 흐름 분석을 사용하면 복잡성과 높은 민감도의 균형이 잘 맞는 것으로 나타났습니다. 측면 흐름 개발에서 분석에서 리포터의 감도는 시각적 판독에 따라 달라집니다. 리포터는 가능한 가장 큰 신호를 생성해야 하지만 막을 통과하여 분자 표적에 결합할 수 있을 만큼 작아야 하기 때문에 개발 중에 고려해야 할 많은 요소가 있습니다. 신속한 테스트의 다른 제한 사항에는 낮은 감도와 교차 반응성이 포함됩니다. 금 나노입자는 항체와 거의 동일한 크기로 만들어 쉽게 볼 수 있는 테스트 라인을 통해 큰 신호로 1:1 판독이 가능하므로 이러한 한계를 극복할 수 있습니다. 또한, 금 나노입자는 쉽게 변형될 수 있어 숙주 항체(혈청학적) 또는 항원의 검출과 같은 표면 화학을 기반으로 다양한 응용이 가능합니다. 이들의 적합성과 안정성은 종종 가격에 민감한 현장 진단에 추가적인 가치를 제공합니다. 신속한 테스트 진단은 저렴하고, 작동하기 쉽고, 장비가 없어야 합니다.

금 나노입자 측면 흐름 테스트에 대한 광범위한 연구를 통해 감도, 특이성 및 전반적인 성능이 크게 향상되었습니다. 상당한 진전에도 불구하고, 금 나노입자 합성의 재현성 향상, 분석의 주류 통합을 제한하는 나노물질의 개발 및 특성화를 위한 규제 프로토콜의 부족 등 GNP-LFA에 대한 추가 과제가 남아 있습니다. 글로벌 규제가 다양하고 다양한 나노물질의 수가 지속적으로 증가하고 있기 때문에 이는 매우 어려운 작업입니다. 그러나 품질 및 규제 표준을 충족하려면 위험을 이해, 평가 및 관리하는 것이 중요합니다. Merck와 같은 회사에서는 업계 연구자들이 표준을 정확하게 준수하는 재료를 선택할 수 있도록 M-Clarity 시스템을 개발했습니다. 이러한 과제에도 불구하고 금 나노입자는 엄격한 특성화 및 품질 관리를 통해 점점 더 상업적으로 이용 가능해지고 있습니다. 이는 전 세계적으로 쉽게 이용 가능하고 수용되는 보편적인 신속 테스트 솔루션을 위한 길을 열어줄 수 있습니다.