유전정보를 저장하고 전달하는 유전체로서 인식되어오던 핵산(nucleic acids)은 생체 내 물질 합성, 반응 조절 등에 중요한 역할을 하기 때문에 분석 및 모니터링이 매우 중요하다. 이러한 핵산 검출에 대한 관심이 증대되면서, ...
유전정보를 저장하고 전달하는 유전체로서 인식되어오던 핵산(nucleic acids)은 생체 내 물질 합성, 반응 조절 등에 중요한 역할을 하기 때문에 분석 및 모니터링이 매우 중요하다. 이러한 핵산 검출에 대한 관심이 증대되면서, 분자 진단, 환경 모니터링 및 감염성 병원체의 탐지를 신속하고 선택적으로 민감한 생물학적 분석 방법의 필요성의 대두되었다. 분자 표지 (molecular beacons)는 핵산 기반의 물질로 간편하고 빠르게 핵산을 검출하기 위해 고안되었으며, 상보적 가닥이 분자 표지의 구조적 변화를 유도하게 되면 신호를 생성하도록 설계되었다. 분자 표지뿐만 아니라 금 나노입자도 간편한 방법, 구조에 의한 광학성 성질의 다양성 등의 이유로 핵산 검출에 유용하게 사용이 된다. 본 학위논문에서는, 단시간에 단일공정으로 분자 표지가 결합된 비등방성의 금 나노입자를 합성하고 이를 이용하여 세포 내 마이크로 RNA (microRNA)를 실시간 감지한 방법이 제시되어 있다. 나아가, 외부에서 세포 내의 물질을 검출 할 수 는 시스템을 개발하고자 하였고, 이를 위한miRNA 체외 진단을 위한 효소, 핵산 증폭 시스템을 기반으로 한 삼중 증폭 센서 시스템이 제시되어 있다. 이러한 핵산 검출 방법들은 miRNA를 비롯한 다종의 핵산을 높은 선택성과 민감도로 검출하여 질병 진단에 응용이 가능할 것으로 보여진다.
유전정보를 저장하고 전달하는 유전체로서 인식되어오던 핵산(nucleic acids)은 생체 내 물질 합성, 반응 조절 등에 중요한 역할을 하기 때문에 분석 및 모니터링이 매우 중요하다. 이러한 핵산 검출에 대한 관심이 증대되면서, 분자 진단, 환경 모니터링 및 감염성 병원체의 탐지를 신속하고 선택적으로 민감한 생물학적 분석 방법의 필요성의 대두되었다. 분자 표지 (molecular beacons)는 핵산 기반의 물질로 간편하고 빠르게 핵산을 검출하기 위해 고안되었으며, 상보적 가닥이 분자 표지의 구조적 변화를 유도하게 되면 신호를 생성하도록 설계되었다. 분자 표지뿐만 아니라 금 나노입자도 간편한 방법, 구조에 의한 광학성 성질의 다양성 등의 이유로 핵산 검출에 유용하게 사용이 된다. 본 학위논문에서는, 단시간에 단일공정으로 분자 표지가 결합된 비등방성의 금 나노입자를 합성하고 이를 이용하여 세포 내 마이크로 RNA (microRNA)를 실시간 감지한 방법이 제시되어 있다. 나아가, 외부에서 세포 내의 물질을 검출 할 수 는 시스템을 개발하고자 하였고, 이를 위한miRNA 체외 진단을 위한 효소, 핵산 증폭 시스템을 기반으로 한 삼중 증폭 센서 시스템이 제시되어 있다. 이러한 핵산 검출 방법들은 miRNA를 비롯한 다종의 핵산을 높은 선택성과 민감도로 검출하여 질병 진단에 응용이 가능할 것으로 보여진다.
Nucleic acids have become the preeminent tools in the detection and monitoring of diverse important compounds. The growing interest in DNA sensing, related with the need for highly parallel and miniaturized assays, has resulted in the development of high sensitive and inexpensive technologies that a...
Nucleic acids have become the preeminent tools in the detection and monitoring of diverse important compounds. The growing interest in DNA sensing, related with the need for highly parallel and miniaturized assays, has resulted in the development of high sensitive and inexpensive technologies that are able to employ the huge amount of information. There has been ever-increasing demand to exploit rapid, selective and sensitive assay methods in molecular and clinical diagnostics, environmental monitoring and the detection of infectious agents. A pioneering molecular diagnostics tool toward this purpose is the molecular beacons (MBs). A complementary nucleic acid hybridization promtea conformational change of the MBs and generate signal. Moreover, gold nanoparticles (GNPs) are most widely used for nucleic acid detection, for several reasons: uncomplicated synthetic procedures well-controlled diameters, shapes and optical properties. In this dissertation, firstly, we report a time-saving one-pot synthesis method for stellate functionalized with MBs for real-time sensing of intracellular miRNAs in living cells. Furthermore, we have developed a sensitive sensing system that can detect substances in cells from the outside. Second, we have established a triple-amplification strategy based on enzyme and DNA sandwiched assemblies for miRNA in vitro diagnostics. These nucleic acid sensing strategies exhibits excellent selectivity and sensitivity as miRNA assay and has promising potential which applications in clinical diagnosis.
Nucleic acids have become the preeminent tools in the detection and monitoring of diverse important compounds. The growing interest in DNA sensing, related with the need for highly parallel and miniaturized assays, has resulted in the development of high sensitive and inexpensive technologies that are able to employ the huge amount of information. There has been ever-increasing demand to exploit rapid, selective and sensitive assay methods in molecular and clinical diagnostics, environmental monitoring and the detection of infectious agents. A pioneering molecular diagnostics tool toward this purpose is the molecular beacons (MBs). A complementary nucleic acid hybridization promtea conformational change of the MBs and generate signal. Moreover, gold nanoparticles (GNPs) are most widely used for nucleic acid detection, for several reasons: uncomplicated synthetic procedures well-controlled diameters, shapes and optical properties. In this dissertation, firstly, we report a time-saving one-pot synthesis method for stellate functionalized with MBs for real-time sensing of intracellular miRNAs in living cells. Furthermore, we have developed a sensitive sensing system that can detect substances in cells from the outside. Second, we have established a triple-amplification strategy based on enzyme and DNA sandwiched assemblies for miRNA in vitro diagnostics. These nucleic acid sensing strategies exhibits excellent selectivity and sensitivity as miRNA assay and has promising potential which applications in clinical diagnosis.
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