코르티솔 검출 향상을 위한 타액 전처리용 휴대용 기기

요약

이 프로토콜은 코르티솔 검출 개선을 위한 신속한 타액 전처리 방법을 설명합니다. 휴대용 여과 장치를 사용해 뮤신 및 기타 간섭 물질을 제거하면서 표적 분석 물질을 보존합니다. 사전 처리된 타액은 모세혈관 흐름이 개선되어 보다 일관되고 재현 가능한 분석 성능을 가능하게 합니다.

초록

타액 코티솔 검출은 혈액 기반 분석에 대한 비침습적 대안을 제공합니다. 그러나 실질적인 구현은 타액의 고유 점도와 간섭 성분의 존재에 의해 제한됩니다. 특히 뮤신과 타액 단백질은 모세혈관 유도 흐름을 방해하고 후속 측면 유동 분석(LFA)의 신뢰성을 저하시켜 효과적이고 접근성 높은 사전 치료 전략을 필요로 합니다. 여기서는 현장 코르티솔 검출을 위한 휴대용 타액 전처리 장치인 SaliFilter를 소개합니다. 이 장치는 고분자량의 간섭 성분을 선택적으로 제거하면서 코르티솔을 포함한 소분자의 통과를 허용하는 여과 메커니즘을 사용합니다. 간단한 수동 압력으로 작동하여 외부 장비 없이 빠른 샘플 처리(~2분)를 가능하게 하여 분산 환경에 적합합니다. 장치의 성능은 탁도 측정, 단백질 정량, SDS-PAGE를 통해 점액과 타액 단백질의 효율적 제거가 확인되었습니다. 처리된 샘플은 모세관 흐름이 향상되어 안정적이고 신뢰할 수 있는 LFA 작동을 보였습니다. 정량적 분석 결과 신호 재현성이 향상되었고, 코티솔 검출은 임상적으로 관련 농도 범위 내에서 1.47 ng mL⁻¹ 의 검출 한계를 달성했습니다. 이 프로토콜은 분석 민감도와 신뢰성을 향상시키면서도 분석물의 무결성을 해치지 않는 효과적인 타액 전처리 전략을 확립합니다. 제안된 접근법은 타액 기반 진단에 실용적이고 휴대할 수 있는 솔루션을 제공하며, 현장 검사 및 자가 모니터링에도 잠재적으로 적용할 수 있습니다.

서론

부신 피질에서 분비되는 글루코코르티코이드 호르몬인 코티솔은 생리적 스트레스 평가에 중요한 바이오마커입니다. ^1,2. 이는 혈청, 혈장, 소변, 간질액, 타액 등 여러 생물학적 체액에서 측정할 수 있으며, 임상 실무에서 가장 흔히 사용되는 것은 혈액과 타액입니다^. 혈액 기반 측정은 신뢰할 수 있는 정량적 정보를 제공하지만, 침습적 정맥 천자와 훈련된 인력이 필요해 빈번하거나 종단적인 모니터링에 적합성이 제한됩니다 ^4,5,6. 반면, 타액 코르티솔 측정은 비침습적이고 편리한 대안으로, 진료 현장 및 자가 모니터링 애플리케이션을 가능하게 합니다 ^7,8. 특히 타액 코르티솔 수치는 혈중 농도와 강한 상관관계를 보여, 타액이 신뢰할 수 있는 대리 샘플임을 뒷받침합니다⁹. 그러나 타액의....

프로토콜

상업적으로 획득한 식별 해제된 모인 인간 타액이 이 연구에서 사용되었습니다. 인간 참가자는 모집되지 않았으며, 기관 윤리 승인도 필요하지 않았습니다.

1. 타액 샘플 준비

1. 샘플 채취 전 최소 30분 동안 식사나 음료를 삼가도록 지시하세요.
2. 공급업체의 지침에 따라 타액 샘플을 준비하세요.
   참고: 본 연구는 프로토콜 수준의 검증을 위해 상업적으로 구할 수 있는 통합 인간 타액을 사용했습니다.
3. 사용 전에 침 샘플을 부드럽게 섞어 균질성을 확인하세요.
4. 침 샘플은 4°C에 보관하고 공급업체가 권장하는 보관 기간 내에 사용하세요.

2. RBCM 코팅막 준비 (그림 1A)

1. 이전에 보고된 프로토콜¹⁶에 따라 전혈에서 적혈혈을 분리합니다.
   1. 상업적으로 구할 수 있는 K2EDTA가 포함된 항응고된 인간 전혈을 RBCM 원으로 사용하세요.<....

결과

효과적인 타액 전처리는 점액과 단백질 등 후속 분석 성능을 저해하는 간헐 성분을 제거해야 합니다. SaliFilter의 여과 능력은 처음에 상업용 타액 채취 키트를 사용한 탁도 변화와 비교하여 평가되었습니다(그림 2A). 처리되지 않은 타액은 높은 탁도를 보였으나, SaliFilter 처리된 샘플은 눈에 띄게 투명해 점액과 부유 성분이 효율적으로 제거되었음을 나타냈다. 반면, 상업용 키트로 처리한 샘플은 투명도가 제한적으로 향상되었습니다.

단백질 제거는 280 nm에서 흡수도를 측정하여 정량적으로 평가했으며, 여과 후 약 69% 감소하는 것으로 나타났습니다(그림 2B). 이 결과는 Bradford 분석에 의해 더욱 뒷받침되었으며, SaliFilter 처리 샘플에서 색상 강도가 현저히 감소하여 전체 단백질 농도가 약.......

토론

타액 기반 진단은 혈액 분석에 대한 비침습적 대안을 제공합니다. 그러나 타액의 고유한 점도와 뮤신, 단백질과 같은 간섭 성분의 존재로 인해 이러한 광범위한 채택이 제한되어 왔습니다. 이러한 요인들은 모세관 유도 흐름을 방해하고 LFA를 포함한 단순 분석 플랫폼의 성능을 저해하여 효과적인 샘플 전처리가 필요합니다.

본 연구에서는 제안된 휴대용 여과 장치인 SaliFilter가 고분자량 간섭 물질을 효과적으로 제거하면서 코르티솔과 같은 작은 표적 분석물을 보존함을 입증합니다. RBCM 코팅은 PES 막에 생물학적으로 유래한 표면층으로서 점액과 단백질과 같은 고분자량 침 성분을 제거하는 데 기여합니다. 유동 방해 요소를 제거함으로써, 이 장치는 복잡하거나 기기 의존적인 전처리 없이 침 샘플을 LFA에 직접 통합할 수 있게 합니다. 이 발견은 원시 생물학적 샘플과 단순화된 진단 플랫폼 간의 간극을 메우는 전처리의 중요한 역할을.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
인공 타액	Solarbio, 중국	A7990
Bio-Rad 단백질 분석 염료 시약	Bio-Rad, 미국	5000006	Bradford 분석용
쿠마시 블루	Abcam, 영국	ab119211	단백질 밴드 시각화용
코티솔 ELISA 키트	Abcam, 영국	ab154996
코티솔 LFA	사내
핫 플레이트	대한과학, 대한민국)
하이드로코르티손 (코티솔)	Sigma-Aldrich, 미국	PHR1014
Laemmli 시료 완충액	GenDEPOT, 미국	L1200-001	SDS-PAGE 전 단백질 변성용
멤브레인 홀더	GVS Filter Technology	1220950	직경 13mm 홀더
Mini-PROTEAN® Tetra Cell for 0.75 mm Gels	Bio-Rad, 미국	1658000	겔 전기영동용
뮤신	Sigma-Aldrich, 미국	M2378
NanoDrop 2000 분광광도계	Thermo Fisher Scientific, 미국		단백질 분석용
PES 멤브레인	STERLITECH, 미국	PES00313100	0.03 마이크론, 13mm PES 멤브레인
인산염 완충 식염수 (PBS)	DUKSAN, 대한민국	LB004
풀링된 인간 타액	Innovative Research Inc., 미국	IRHUSL5ML
RBCM	사내
PAGE용 분리 겔 버퍼	Bio-Rad, 미국	1610798	분리 겔 준비용
Salivette Cortisol	SARSTEDT, 독일	51.1534.500	타액 수집 키트
PAGE용 스태킹 겔 버퍼	Bio-Rad, 미국	1610799	스태킹 겔 준비용
Super•SAL™	Oasis Diagnostics, 미국	SSAL-601	타액 수집 키트
주사기	koreavaccine, 대한민국)		1 mL 부피
TEMED	Bio-Rad, 미국	1610800	아크릴아미드 중합용