초록 ▼

폐 조직에 분포한 폐암 세포와 폐암 세포 내 존재하는 여러 바이오마커의 분포를 나타내는 다중 영상을 측정하기 위해서 상호간 신호 겹침이 없고, 신호의 민감도가 높고, 표적의 비특이성이 낮은 다중 영상 프로브 및 기반기술 개발이 필요함. 이를 위해 나노분광학을 이용한 다중바이오마커 검출법을 개발하여, 기존의 폐암조직을 활용한 다중 바이오마커 조직 진단능을 평가하고, 임상적 진단 성능을 평가하는 임상연구를 수행하며, 다중 바이오마커를 조직영상 기반으로 진단하는 체외진단기기로서 필요한 임상자료를 확보하고 프로토콜을 확립하였음.
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폐 조직에 분포한 폐암 세포와 폐암 세포 내 존재하는 여러 바이오마커의 분포를 나타내는 다중 영상을 측정하기 위해서 상호간 신호 겹침이 없고, 신호의 민감도가 높고, 표적의 비특이성이 낮은 다중 영상 프로브 및 기반기술 개발이 필요함. 이를 위해 나노분광학을 이용한 다중바이오마커 검출법을 개발하여, 기존의 폐암조직을 활용한 다중 바이오마커 조직 진단능을 평가하고, 임상적 진단 성능을 평가하는 임상연구를 수행하며, 다중 바이오마커를 조직영상 기반으로 진단하는 체외진단기기로서 필요한 임상자료를 확보하고 프로토콜을 확립하였음.
○ 5-10 개의 바이오마커를 동시에 측정할 수 있는 나노광학 다중 프로브 개발
- 라만 활성화된 나노구조체를 사용하여, 단일 나노입자 검출 강도 확보함.
- 9개의 고유 신호 라만 프로브 확보 및 나노입자 고유 신호 식별함.
- 다중바이오마커의 라만표지 나노입자 개별에 대한 신호 재현성/정량 신호 분석 확보
- 라만표지 나노입자 제법의 표준화를 수행하며, 라만표지 입자 합성을 스케일-업(scale-up)함
○ 다수의 바이오마커를 동시에 진단할 수 있는 라만표지 나노입자 조직영상 전처리 기술 최적화
- Click 반응을 활용하여 항체를 나노입자의 표면에 도입 가능한 방법을 개발, 이를 통해 특이적으로 폐암종 진단에 최적화된 나노프로브를 개발함
- 생체 조건(pH 7, 8, 9 그리고 탈이온수)에서의 라만표지 나노물질의 안정성 확보함
○ 폐암 조직의 바이오마커 조직영상 진단을 위한 라만표지 나노입자 기반 진단능 평가
- 단일 또는 다중 바이오 마커의 개별 라만 조직 영상 능력 확보
○ 기존 폐암 조직에 대한 다중 바이오마커 진단기기로서 유효성 임상 자료 확보
- 실제 생검 조직을 활용하여 면역조직화학염색 진단 결과와의 비교/분석을 통해 라만 표지 입자 기반 다중 바이오 마커 진단 유효성 확보
○ 폐암 조직 (10 mm × 10 mm) 다중 바이오마커 영상 분석 기술 개발
- 단위 면적에 대한 연속 스캔 방식과 stage moving 방식을 혼합시킨 단위 면적 단위의 멀티 스팟팅(Multi-spotting) 측정 방식을 활용하여 폐암 조직(10 mm × 10 mm)의 고속 라만 영상 분석 기술을 개발 (국내특허 출원 10-2014-0073137)
○ 진단 키트 개발을 위한 프로토콜 확립
- 비특이적 결합이 최소화된 나노입자 기반 체외진단 방법 및 반응 용기 개발 (국내 특허 출원 10-2015-122958)
- 생검 시료 전처리 과정을 포함, 10시간 이내 진단 가능성 확보

Abstract ▼

1. Research Objectives
Using optical nanoprobes for detecting multiple targets, we develop a multiplexed diagnostic platforman to confirm a subtype of lung cancer in a multiplexed way. For this purpose, we optimized optical nanomaterials and combined optical imaging technique with diagnosis kit t

1. Research Objectives
Using optical nanoprobes for detecting multiple targets, we develop a multiplexed diagnostic platforman to confirm a subtype of lung cancer in a multiplexed way. For this purpose, we optimized optical nanomaterials and combined optical imaging technique with diagnosis kit to establish protocols for multiplexed biomarker imaging. Additionally we evaluated the multiplexed biomarker imaging platform to identify adenocarcinoma and squamous cell carcinoma.

2.Research details and results
In order to measure multiplexed imaging of distribution of biomarkers in lung cancer specimen, multiplexed imaging techniques are essentially required with no signal overlapping, high specificity for bio-targets. So, we developed detection method for multiple biomarkers using nano-spectroscopy. In addition, we carried out clinical research, secured clinical datas and established protocols required for in vitro diagnosis apparatus to diagnose multiplexed biomarkers based on tissue imaging.
○ Development of multiplexed optical nano-probe for detecting 5-10 kinds of biomarkers simultaneously.
○ Optimization of Raman-tagged nanoparticle tissue imaging preprocessing technique for diagnosing multiple biomarkers
- Antibody oriented immobilization method on the surface of optcial nanoprobes using click chemistry
○ Evaluation of diagnostic capabilities based on Raman-tagged nanoparticle to diagnose biomarker tissue imaging of lung cancer tissue
○ Securement of clinical data to verify validity of multiplexed biomarker diagnosis apparatus about lung cancer tissues
- Constructing validity of multiplexed biomarker diagnosis based on Raman-tagged nanoparticle by comparing with IHC diagnosis data
○ Development of multiplexed biomarker imaging analysis technique on lung cancer tissue
- Method and apparatus for high speed Raman analysis using unit area patching (Applied Patent 10-2014-0073137)
○ Establishment protocols for developing diagnosis kit
- Nanoparticle based in vitro diagnostic method and reaction chamber with minimization of non-specific binding
- Securing capabilities of diagnosis within ten hours

3.Expected results of the research development
Using the developed multiplexed detection diagnosis, we prepared systems by tissue imaging required for molecular-targeted therapy due to its diagnostic capability for multiple biotargets simultaneously. From now on, when this platform is applied to biomarker molecular diagnosis, it can significantly contribute to multiplexed molecular-marker diagnosis.