Name: Quantum Dot Labeling Technology를 사용한 Helicobacter pylori 독성 및 타이핑의 신속한 검출 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-06-13T13:05:00.000+00:00
Duration: 5 min 13 s
Description: 학습하세요 양자점 라벨링 기술을 활용한 Helicobacter pylori 독성 분석 및 타이핑 방법을 통해 정확한 진단과 맞춤형 치료 계획 수립이 가능합니다.

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본 연구(KY2025-191-01)는 남부의과대학교 광둥성 인민병원(광동의학원) 인간연구윤리위원회의 지침에 따라 수행되었다. 이 조항은 사전 동의 면제 신청서를 준수합니다.
참고: 본 연구는 양자점 기술을 이용하여 참가자의 혈액 종에 Helicobacter pylori urease(Urease) 항체, 액포 사이토톡신 A(VacA) 항체 및 사이토톡신 관련 유전자 A(CagA) 독소 항체가 포함되어 있는지 진단하여 H. pylori 의 감염 여부와 감염된 균주가 I형 또는 II형인지 여부를 판단할 수 있는 키트를 설계 및 개발하는 것을 목표로 합니다. 이 설계된 키트는 이중 항원 샌드위치 방법을 사용하여 Helicobacter pylori Urease 항체, CagA 항체 및 VacA 항체를 측정합니다. 대상 물질이 포함된 테스트 샘플이 샘플 패드에 추가되면 사이펀 작용을 통해 양자 패드와 멤브레인을 통해 흐르면서 고체상 항원-항체 복합체를 형성합니다. 스포팅 후 검출 라인과 질량은 분석기에 의해 각각 판독됩니다. 제어 라인의 신호 값은 세 가지 항체 각각의 T/C 신호 값을 기반으로 Urase 항체, CagA 항체 및 VacA 항체의 음성 및 양성 상태를 결정하는 데 사용됩니다. 디자인 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67792/67792fig01.jpg"> 
그림 1: H. pylori typing test card의 개략도. 그림은 테스트 카드의 구조와 구성을 보여줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67792/67792fig01large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
1. 키트 준비
<ol>
	<li>QDs-2-(n-모르핀) 에탄술폰산(MES) 완충반응 시스템 구축<ol>
		<li>원래 QD 용액을 실온(RT)으로 평형을 이형화합니다. 그런 다음 1000μL를 흡입하고 동일한 부피의 2x MES 용액을 추가합니다(MES의 최종 농도는 10mmol/L).</li>
		<li>섞고, 흔들고, 30초에서 3분 동안 초음파 처리합니다.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>활성화<ol>
		<li>20mg/mL 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드(EDC)/N-하이드록시숙신이미드(NHS)를 10:1의 비율로 QDs-MES 완충 시스템에 추가합니다. 섞고, 흔들고, 3분 동안 초음파 처리합니다.</li>
		<li>준비된 용액을 37°C 수조에 15분 동안 넣고 13,000×g 에서 20분 동안 원심분리합니다.</li>
		<li>원심분리된 용액에서 상층액을 제거하고 1x MES 용액으로 다시 용해합니다. 피펫으로 용액을 반복해서 불어 흔들어 고르게 섞은 다음 3분 동안 초음파 처리합니다.</li>
		<li>위의 용액을 37°C 수조에 15분 동안 넣고 13,000×g 에서 20분 동안 원심분리합니다.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>커플링<ol>
		<li>활성화 용액 1000μL에 Urease 항원, CagA 항원, VacA 항원 및 염소 항마우스 IgG 0.03mg을 첨가하고 팁을 반복적으로 피펫팅한 후 흔든 후 3분 동안 초음파 처리합니다.</li>
		<li>위의 용액을 37°C 수조에 넣고 3시간 동안 반응시킵니다.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>폐쇄 및 보관<ol>
		<li>100μL의 차단 용액(보충 표 1)을 추가하고 1시간 동안 배양합니다.</li>
		<li>차단된 용액을 13,000 × g 에서 15분 동안 원심분리합니다.</li>
		<li>원심분리 용액에서 상등액을 제거하고 750μL의 재구성 용액(보충 표 1)을 첨가한 후 5분 동안 피펫, 흔들기 및 초음파 처리를 반복한 다음 4°C에서 보관합니다.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. 코팅된 플레이트의 준비
<ol>
	<li>양자 패드의 준비<ol>
		<li>양자점 표지된 H. pylori 항원 복합체를 양자점 희석 완충액으로 1:5로 희석하여 배치 생산에 따라 필요한 양을 준비합니다.</li>
		<li>양자 패드를 취하여 필름 분무기를 사용하여 양자점 표지된 H. pylori 항원 복합체를 일정량의 양자 점으로 표시된 H. pylori 항원 복합체를 패드에 균일하게 분사하고 37°C에서 30분 동안 건조합니다.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>멤브레인 준비<ol>
		<li>인쇄 버퍼를 사용하여 제어 라인 및 테스트 라인 코팅 재료를 희석하고 배치 생산량에 따라 필요한 양을 준비합니다.</li>
		<li>니트로셀룰로오스 멤브레인을 폴리염화비닐(PVC) 플레이트에 붙이고, 필름 스크래치 금 분무기를 사용하여 멤브레인의 품질 관리 라인과 테스트 라인 재료를 균일하게 코팅한 다음 57°C에서 24시간 동안 건조합니다.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. 조립
<ol>
	<li>양자 및 샘플 패드를 필름 코팅된 PVC 플레이트에 차례로 붙여넣습니다.</li>
</ol>
4. 스트립으로 절단
<ol>
	<li>스트립 커터를 사용하여 조립된 대형 보드를 테스트 스트립으로 자릅니다.</li>
</ol>
5. 내부 포장
<ol>
	<li>키트 구성 요구 사항에 따라 포장을 완료하십시오. 알림: 키트의 구성 요소는 다음과 같습니다: (i) 테스트 카드: 테스트 스트립 쉘과 테스트 스트립으로 구성됩니다. 테스트 스트립은 PVC 플레이트, 샘플 패드, 양자 패드(양자점으로 표시된 항원 복합체, 복합체에는 Urease 항원, CagA 항원, VacA 항원 및 마우스 IgG가 포함됨), 니트로셀룰로오스 멤브레인(검출 영역은 VacA 항원, CagA 항원 및 Urease 항원(재조합 항원 진핵 발현)으로 고정되고 품질 관리 영역은 염소 항 마우스 IgG(염소 폴리 항체)로 코팅되어 있습니다. 그리고 흡수성 종이. 패키징 사양에 따라 테스트 카드 수량이 다릅니다. 한 사람의 시약에는 하나의 테스트 카드가 필요합니다. (ii) SD 카드: 1개/상자. 서로 다른 테스트 키트 배치의 테스트 카드와 SD(Secure Digital) 카드 구성 요소를 혼합해서는 안 됩니다.</li>
</ol>
6. 샘플 처리
참고: 샘플 수집은 National Clinical Laboratory Operation Procedures를 참조하십시오.
<ol>
	<li>분리 젤 튜브에 혈액을 모으십시오. 용혈을 피하도록 주의하십시오.</li>
	<li>분리된 혈청 샘플을 실온(RT)에서 4시간 이내에 테스트합니다. 제 시간에 테스트 할 수없는 경우 샘플을 2-8 °C에서 3 일 동안 보관하십시오. 장기(1년 이내)의 경우 밀봉하여 -20°C 이하에서 보관하십시오.</li>
	<li>샘플을 RT로 복원하고 사용하기 전에 철저히 혼합하십시오. 알림: 냉동 및 해동 샘플은 사용하기 전에 완전히 해동해야 하며 동결-해동 주기 횟수는 5회를 초과해서는 안 됩니다. 동결-해동된 시료를 반복하면 분석물이 열화될 수 있으므로 피해야 합니다. 심한 유미 및 용혈 샘플도 테스트에 영향을 미치므로 피해야 합니다.</li>
</ol>
7. 검사 절차
<ol>
	<li>시약 키트와 품질 관리 물질을 꺼내 RT와 평형을 이룹니다.</li>
	<li>샘플 준비: 전혈 샘플을 1467g에서 10분 동안 원 심분리합니다.</li>
	<li>SD 카드 로트 번호가 시약 키트의 로트 번호와 일치하는지 확인합니다. 자동 보정을 위해 SD 카드를 기기에 삽입합니다.</li>
	<li>기기와 작동 컴퓨터의 전원을 켭니다. 지정된 소프트웨어를 실행하고 테스트 모듈을 선택합니다. Initialization Settings(초기화 설정 )를 선택하여 계측기를 초기화하고 성공적으로 완료될 때까지 기다립니다.</li>
	<li>기기의 시약 영역에 접근하여 테스트 카드 슬롯을 제거합니다. 시약 키트를 열고 필요한 수의 테스트 카드를 선택합니다.</li>
	<li>테스트 카드의 호일 파우치를 열고 표시된 방향에 따라 슬롯에 넣습니다. 카드 슬롯을 기기의 시약 영역에 다시 삽입합니다.</li>
	<li>품질 관리(QC) 테스트<ol>
		<li>테스트 모듈 내에서 Manual Entry를 선택합니다. 정보 항목을 클릭하고 특정 QC 재료 정보를 입력합니다. 생성을 클릭합니다. 지정된 샘플 랙에 QC 재료를 배치하여 올바른 순서와 방향을 확인합니다.</li>
		<li>테스트 시작을 클릭하여 QC 테스트를 시작합니다. 기기의 샘플 니들은 80μL의 샘플을 흡인하고 샘플 웰에 수직으로 분배합니다. 기기는 샘플 분주 후 자동으로 타이밍을 시작합니다. 15분 후 기기는 감지를 수행하고 측정값을 읽고 결과를 출력합니다.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>샘플 테스트: 테스트 모듈 내에서 양방향 LIS를 선택합니다. 테스트할 샘플을 지정된 샘플 랙에 놓고 적절한 순서와 방향을 확인합니다. 테스트 시작을 클릭합니다. 이 기기는 유사하게 각각에서 80μL의 샘플을 흡인하고 QC 프로세스와 동일하게 처리합니다.</li>
	<li>테스트가 완료되면 사용한 테스트 카드를 기기에서 제거하고 의료 폐기물로 폐기합니다.</li>
</ol>
8. 품질 관리
<ol>
	<li>H. pylori 음성: Helicobacter pylori 음성 참조 제품, 즉 Urease 항체, CagA 항체 및 VacA 항체의 결과가 모두 음성인지 확인하고 확인합니다.</li>
	<li>H. pylori II형 감염: Helicobacter pylori II형 참조 제품, 즉 Urease 항체가 양성이고 CagA 항체 및 VacA 항체 결과가 모두 음성인지 확인하고 확인합니다.</li>
	<li>H. pylori I형 감염: Helicobacter pylori type I reference product, 즉 Urease 항체가 양성, CagA 항체 및/또는 VacA 항체가 양성인지 확인하고 확인합니다.</li>
</ol>
9. 결과 분석
<ol>
	<li>약하거나 비독성 균주에 의한 II형 감염: Urease 항체 수치가 양성이고 CagA 항체 및 VacA 항체 수치가 음성인 경우, 약하거나 비독성 H. pylori 균주에 의한 감염으로 해석합니다.</li>
	<li>고병원성 독소 생성 균주에 의한 I형 감염: Urease 항체 수치가 양성이고 CagA 항체 또는 VacA 항체 수치가 양성이거나 둘 다 양성인 경우, 이를 고병원성 H. pylori 독소 생성 균주에 의한 감염으로 해석합니다.</li>
	<li>음성: Urease 항체, CagA 항체 및 VacA 항체의 수치가 모두 음성인 경우 H. pylori 균주에 감염되지 않은 것으로 해석합니다.</li>
	<li>유효하지 않음: 기기가 결과를 유효하지 않은 것으로 판단하면 잘못된 작동 또는 시약 키트 고장을 확인하고 절차를 다시 시도하십시오.</li>
</ol>
10. 형광 분석기의 교정
<ol>
	<li>먼저 분석기를 켜고 약 15분 동안 예열하여 성능을 안정화합니다. 그런 다음 제조업체에서 제공한 교정 표준을 샘플 홀더에 삽입합니다.</li>
	<li>다음으로, 분석기 인터페이스의 교정 기능에 액세스하고 프로세스를 시작합니다. 분석기는 표준물질의 형광을 자동으로 감지하고 사전 설정된 기준 값과 일치하도록 그에 따라 내부 매개변수를 조정합니다.</li>
	<li>그런 다음 교정 표준을 제거하고 빈 샘플을 삽입하여 판독값이 허용 범위 내에 있는지 확인합니다.</li>
	<li>권장 일정에 따라 이러한 단계를 정기적으로 반복하면 신뢰할 수 있는 측정을 위해 분석기의 정확도를 유지하는 데 도움이 됩니다.</li>
</ol>

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<li>Zhou, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+fast+and+sensitive+doubleantigen+sandwich+lateral+flow+immunoassay+based+on+quantum+dot+nanobeads+and+its+clinical+performance+in+detecting+SARSCoV2+total+antibodies%5BTitle%5D)+AND+%22Sens+Actuators+B+Chem%22%5BJournal%5D)">Development of a fast and sensitive doubleantigen sandwich lateral flow immunoassay based on quantum dot nanobeads and its clinical performance in detecting SARSCoV2 total antibodies.</a> Sens Actuators B Chem. 343, 130139(2021).</li>
<li>Liu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Consistency+analysis+of+highsensitivity+cardiac+troponin+I+in+peripheral+blood+and+venous+blood+using+quantum+dot+immunofluorescence+method+and+its+clinical+application+in+acute+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22J+Chest+Dis%22%5BJournal%5D)">Consistency analysis of highsensitivity cardiac troponin I in peripheral blood and venous blood using quantum dot immunofluorescence method and its clinical application in acute myocardial infarction.</a> J Chest Dis. 14 (4), 1267-1274 (2022).</li>
<li>Xirong, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+quantum+dotbased+lateral+flow+immunoassay+test+strips+for+rapid+and+sensitive+detection+of+SARSCoV2+neutralizing+antibodies%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Development of quantum dotbased lateral flow immunoassay test strips for rapid and sensitive detection of SARSCoV2 neutralizing antibodies.</a> Sci Rep. 13, 22253(2023).</li>
<li>Purwidyantri, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Programmable+graphenebased+microfluidic+sensor+for+DNA+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Sens+Actuators+B+Chem%22%5BJournal%5D)">Programmable graphenebased microfluidic sensor for DNA detection.</a> Sens Actuators B Chem. 367, 132044(2022).</li>
<li>Lee, K. S., Wagner, M., Stocker, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ramanbased+sorting+of+microbial+cells+to+link+functions+to+their+genes%5BTitle%5D)+AND+%22Microb+Cell%22%5BJournal%5D)">Ramanbased sorting of microbial cells to link functions to their genes.</a> Microb Cell. 7 (3), 62-65 (2020).</li>
<li>Hu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+fabrication+of+carbon+dots+for+energy+conversion+and+storage%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Soc+Rev%22%5BJournal%5D)">Design and fabrication of carbon dots for energy conversion and storage.</a> Chem Soc Rev. 48 (8), 2315-2337 (2019).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>1-(3-디메틸아미노프로필) -3-에틸카르보디이미드 염산염(EDC)</td><td>시그마</td><td>25952-53-8</td><td>5g/병</td></tr><tr><td>2-(n-모르핀) 에탄술폰산(MES)</td><td>시그마</td><td>145224-94-8</td><td>100g/병</td></tr><tr><td>원심분리기</td><td>시그마</td><td>3K15</td><td></td></tr><tr><td>형광 면역 분석기</td><td>광저우 Labsim Biotech Co.,Ltd</td><td>광동성 의료기기 등록 번호. 2017221743</td><td></td></tr><tr><td>헬리코박터 파일로리 타이핑 테스트 키트&nbsp;</td><td>충칭 iSIA BIO-Technology Co., Ltd</td><td>국가 의료 기기 등록 번호 20203400330</td><td>QDs 면역형광법</td></tr><tr><td>N-하이드록시티오숙신이미드(NHS)의 나트륨염</td> <td>시그마</td><td>106627-54-7</td><td>1g/병</td></tr></tbody></table>

quantum dot labeling technology를 사용한 helicobacter pylori 독성 및 타이핑의 신속한 검출

Rapid Detection of Helicobacter pylori Virulence and Typing Using Quantum Dot Labeling Technology

그림 2는 양자점 형광 면역분석기의 작동 원리를 보여줍니다. 주로 여기 광원, 수신 광원, 광전 변환 회로 모듈, 신호 처리 회로, AD 값 변환 회로 및 신호 처리 계산 모듈로 구성됩니다. 여기 광원은 형광 마커를 생성합니다. 비슷한 파장의 단색광을 흡수하고 단색광은 여기광 경로를 통해 시약 스트립의 고정된 스캐닝 지점(시약 스트립의 검출 창)에서 빛납니다. 스캐닝 지점(시약 스트립의 검출 창)에 있는 형광 물질은 여기가 되어 형광을 방출합니다. 수집 광 경로가 미광을 걸러낸 후 특정 파장의 형광을 수집하고 광전 변환 회로 모듈에 집중시켜 광 신호를 전기 신호로 변환한 다음 신호 처리 회로 및 AD 값 변환 회로를 통과하여 전기 신호를 수치로 변환하고 증폭 시스템을 통해 증폭합니다. 신호 처리 계산 모듈을 통과한 후 특정 알고리즘을 통해 측정할 물질의 농도를 계산합니다.
<p class="jove_content biglegend" fo:keep-together.wit...

Quantum Dot Labeling Technology를 사용한 Helicobacter pylori 독성 및 타이핑의 신속한 검출

We present a method based on quantum dot labeling technology for rapidly detecting the virulence of Helicobacter pylori and performing typing, aiming to ...

rapid-detection-helicobacter-pylori-virulence-typing-using-quantum

Research

연구

JoVE Journal

Immunology and Infection

면역학 및 감염학

이 프로토콜은 스트링 테스트를 통해 헬리코박터 파일로리 위 감염의 신속한 진단을 위한 비침습적 방법을 제시하고 정량적 중합효소 연쇄 반응(qPCR)을 사용하여 클래리스로마이신 및 레보플록사신에 대한 항생제 내성을 결정합니다.

정량적 중합효소연쇄반응(qPCR) 기반 헬리코박터 파일로리 감염 및 항생제 내성 신속 진단

헬리코박터 파일로리균 검출 및 약물 내성 검사를 위한 빠르고 정확한 방법은 임상 실습에서 헬리코박터 파일로리균을 효율적으로 박멸하는 데 매우 중요합니다. 이 프로토콜은 H. pylori 및 항생제 내성의 신속한 검출을 위해 위 점막 정량적 중합효소 연쇄 반응(qPCR)과 관련된 특정 방법론을 제시하는 것을 목표로 합니다.

헬리코박터 파일로리균 및 항생제 내성 검출을 위한 위 점막 정량적 중합효소 연쇄 반응 분석

이 프로토콜은 정량적 중합효소 연쇄 반응과 결합된 비침습적 대변 샘플링을 사용하여 헬리코박터 파일로리 감염 및 클라리스로마이신 및 퀴놀론에 대한 내성에 대한 편리하고 신속한 진단 방법을 제공합니다.

대변 정량적 중합효소 연쇄 반응 분석을 통한 헬리코박터 파일로리 감염 및 항생제 내성 검출

본 연구에서는 헬리코박터 파일로리균에 감염된 대변 항원을 신속하게 검출할 수 있도록 이중 항체를 기반으로 한 샌드위치 검출 기법을 개발하였다.

Double Antibody Sandwich Detection 기술을 기반으로 Helicobacter pylori 감염의 대변 항원을 신속하게 검출

이 프로토콜은 전체 세포의 급속한 탐지 다음 토마토와 다른 신선한 농산물의 표면 샘플링을위한 간단한 접착제 테이프 기반의 접근 방식을...

접착제 테이프 기반의 샘플링 및 형광의 조합 현장에서</em의 신속한 감지를 위해> 하이브 리다이 제이션 살모넬라균 신선한 농산물에 대한

침입 폐 아스 페르 길 루스 증에 대한 신속하고 정확한 포인트의 케어 테스트는 제공됩니다. 그것에 바인딩 특정 단클론 항체를 사용하여 수평 흐름 기술을...

측면 흐름 기술을 사용하여 Haematological 강한 악의 환자에서 침윤성 폐 아스 페르 길 루스 증의 탐지

이 기사는 관심 단백질과 E. coli의 다른 인자 간의 상호 작용을 모니터링하기 위해 부위 특이적 광교차결합과 함께 펄스 추적 무선 라벨링을 사용하는 방법을 설명합니다. 기존의 화학적 가교 방법과 달리 이 접근 방식은 살아있는 세포에서 정렬된 조립 경로의 고해상도 "스냅샷"을 생성합니다.

부위별 교차결합을 사용하여 분비된 박테리아 독성 인자의 조립 모니터링

여기에서는 Cag Type IV 분비 시스템(Cag-T4SS)으로 알려진 발암성 박테리아 소기관을 시각화하는 방법을 설명합니다.  우리는 Cag-T4SS가 다양한 철 가용성 조건에 반응하여 H. pylori의 표면에서 차등적으로 생성된다는 것을 발견했습니다.

고해상도 전자 현미경 헬리코박터 파이로리 CAG 유형 IV 분비 시스템 필리

그대로 클래스 I HLA / 펩타이드 복합체는 암 관련 잠재적 바이오 마커를 나타내는 암세포 흘린된다. 모노클로 날 항체, 쉐드 MIF / HLA-A의 검출을 흉내 라벨없는 센서 기술 및 T 세포 수용체를 활용 * 02 : MDA-MB-231 세포 상청액 01 착물은, 인간 혈청 아군 및 환자 혈장의 개발을 가능하게 입증된다 새로운 암 진단 플랫폼입니다.

라벨이없는 바이오 센서 기술을 활용 유방암 인간 백혈구 항원 바이오 마커의 검출

줄기세포 유래 배양은 감염병을 모델링할 수 있는 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다. 여기에서는 성체 줄기 세포에서 유래한 마우스 및 인간 위 오가노이드의 배양에 대해 설명합니다. 오가노이드에는 위 병원균인 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori)가 미세주입됩니다.

감염증에 대한 모델로 Organoids : 헬리코박터 파이로리의 인간의 문화와 쥐 위장 Organoids 및 미세 주입

학습하세요 양자점 라벨링 기술을 활용한 Helicobacter pylori 독성 분석 및 타이핑 방법을 통해 정확한 진단과 맞춤형 치료 계획 수립이 가능합니다.

Quantum Dot Labeling Technology를 사용한 Helicobacter pylori 독성 및 타이핑의 신속한 검출

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