앱타머 합성 플랫폼

핵산 앱타머 소개

핵산 압타머는 압타머, 복합체, 화학 항체라고도 하며, 리간드 지수적 농축 시스템 진화(SELEX) 기법을 이용한 시험관 내 셀렉스 스크리닝을 통해 얻어집니다. 압타머는 표적 분자에 특이적이고 효율적으로 결합하는 단일 가닥 데옥시리보핵산(ssDNA) 또는 리보핵산(RNA)으로, 일반적으로 20~80개의 염기로 구성됩니다.

체외 스크리닝을 통해 얻은 핵산 압타머는 구조적으로 안정하고 합성 및 변형이 용이하며, 일반적으로 사용되는 생물학적 유래 항체보다 합성 및 응용 측면에서 우수합니다. 또한, 핵산 압타머는 다양한 힘을 통해 표적에 특이적으로 결합할 수 있습니다. 일반적으로 핵산 압타머는 수소 결합, 정전기력, 소수성 상호작용 등을 통해 다양한 구조(예: 헤어핀, 오목-볼록, 유사 꼬임 등)를 가진 소분자와 상호작용합니다. 표적에 따라 핵산 압타머에는 DNA 압타머, RNA 압타머, 단백질 압타머, 세포막 압타머가 있습니다.

Alpha Lifetech의 앱타머 합성 플랫폼은 주로 SELEX 앱타머 라이브러리 합성 서비스와 앱타머(DNA, RNA 또는 XNA) 개발 서비스, 그리고 다운스트림 앱타머 스크리닝, 앱타머 최적화, 앱타머 식별 분석 서비스를 포함합니다.

Aptamer 합성의 기술적 과정

기본 원리 및 기술 프로세스

핵산 압타머 합성 기술은 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드 라이브러리를 시험관 내에서 화학적으로 합성하고, 표적 물질과 혼합하여 표적 물질과 핵산의 복합체를 형성한 후, 표적 물질에 결합하지 않는 핵산을 세척하고, 표적 물질에 결합하는 핵산 분자를 분리하여 다음 스크리닝을 위한 PCR 증폭을 수행하는 주형으로 사용합니다. 반복적인 셀렉스 스크리닝 및 증폭을 통해 표적 물질에 결합하지 않거나 표적 물질에 대한 친화도가 낮거나 중간 정도인 DNA 또는 RNA 분자는 세척되고, 표적 물질에 대한 친화도가 높은 DNA 또는 RNA인 압타머는 매우 큰 무작위 라이브러리에서 분리됩니다. SELEX 과정을 통해 압타머의 순도는 증가하여 결국 라이브러리의 상당 부분을 차지하게 됩니다.

기술 프로세스 핵심 사항

핵산 앱타머의 셀렉스 스크리닝 과정은 화학적으로 합성된 랜덤 올리고뉴클레오타이드 라이브러리의 조립으로 시작됩니다. 랜덤 올리고뉴클레오타이드 라이브러리는 대용량 라이브러리 용량을 가지고 있으며, 높은 다양성은 중요한 장점입니다. 이론적으로 올리고뉴클레오타이드의 랜덤 서열이 n개의 염기로 구성될 경우, 라이브러리 용량은 4n입니다. 인공적인 변형 라이브러리를 고려하면, 랜덤 서열의 다양성이 증가할 것입니다. 현재 SELEX 실험에 일반적으로 사용되는 올리고뉴클레오타이드 랜덤 서열의 길이는 일반적으로 30개 염기이며, 라이브러리 용량은 최대 10^18개까지 가능합니다. 라이브러리 용량은 고친화도 리간드의 셀렉스 스크리닝에 매우 중요합니다. 그러나 합성 라이브러리의 농도는 일정하기 때문에, 랜덤 서열이 너무 길면 라이브러리 내 각 올리고뉴클레오타이드의 존재비가 감소하여 특정 앱타머에 대한 셀렉스 스크리닝의 가능성이 낮아집니다. 일반적으로 셀렉스 스크리닝의 첫 번째 단계에서는 10^13~10^15개의 라이브러리 용량이 실질적인 요구를 충족할 수 있습니다.

그림 1 SELEX 기술 프로세스

핵산 앱타머의 장점

장점	세부
직접	동물 실험의 전통적인 과정을 피하고 시험관 내 라이브러리에서 직접 선택합니다. 면역원성이 없거나, 면역원성이 낮거나, 심지어 독성이 있는 표적 분자의 앱타머를 찾기 위해 셀렉스 스크리닝을 실시합니다.
광범위한 응용 분야	표적 분자는 유기 염료, 아미노산, 단백질, 항생제, 펩타이드, 비타민, 약물, 심지어 세포, 병원균, 바이러스, 조직 등일 수 있습니다.
강한 친화력	앱타머는 표적 분자의 시험관 내 스크리닝에 높은 특이성과 친화성을 보인다.
안정	압타머는 크기가 작고, 구하기 쉬우며, 합성 과정에서 재현성이 뛰어나고, 화학적 합성 및 변형을 통해 안정성을 향상시킬 수 있습니다. 압타머는 화학적으로 안정하고, 저장 수명이 길며, 실온에서 운반이 가능합니다.

// 핵산 앱타머 응용 //

01/

임상의학: 표적 종양 치료, 암 진단 기술

Gladtrust의 신용 보고서는 최대 규모의 온라인 기업 신용 정보 데이터베이스인 CreditVision을 기반으로 성공적으로 구성되었습니다.
데이터베이스는 20만 개 이상의 데이터 소스에 대한 정보를 적시에 수집하고 동적으로 업데이트합니다. 정보 업데이트 및 관리 프로세스를 통해 정보의 정확성을 보장할 수 있습니다.

02/

분석 테스트 분야: 유기 오염 물질 검출, 소분자 약물 검출, 식품 매개 병원균 검출

이 분야에서는 핵산 앱타머 합성 기술을 콜로이드 금 면역크로마토그래피와 함께 사용하는데, 이 방법에서는 먼저 콜로이드 금을 제조하여 품질을 확인한 다음, 핵산 앱타머에 연결하고 특성을 분석하여 결합 패드에 분무합니다. 그리고 검출할 폴리클로날 항체를 검출선으로, 핵산 앱타머의 상보적 서열을 품질 관리선으로 사용하여 시험지를 제조합니다. 이를 통해 음성 및 양성 실험 결과를 바탕으로 표적 물질의 존재 여부를 분석합니다.

03/

생물학 분야: 바이오센서 개발

핵산 압타머 센서는 압타머를 인식 요소로 사용하여 표적 물질을 인식하고, 인식 결과를 측정 가능한 신호로 변환합니다. 신호 변환은 전기화학적, 광학적, 온도적, 압전적, 자기적, 미세기계적 또는 이러한 기술의 조합으로 이루어질 수 있습니다. 기존 검출 방법과 비교하여 핵산 압타머 기반 센서는 일반적으로 작동이 쉽고, 특이성, 반응성, 민감도가 우수하며, 이러한 장점 덕분에 실제 시료에 적용하기가 더 쉽고 개발 가능성이 높습니다.

앱타머 합성 플랫폼

알파라이프텍의 앱타머 합성 플랫폼에는 SELEX 앱타머 라이브러리 합성 서비스와 앱타머 개발 서비스가 포함됩니다.

SELEX 앱타머 합성 서비스

Alpha Lifetech의 SELEX 앱타머 합성 서비스에는 SELEX 앱타머 라이브러리 구축, SELEX 최적화 등이 포함됩니다. Alpha Lifetech는 시험관 내 스크리닝 과정을 통해 고객을 위해 높은 친화도와 높은 특이성을 가진 SELEX 앱타머를 얻는 것을 목표로 합니다.

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핵산 앱타머 개발 서비스

알파라이프텍의 핵산 앱타머 개발 서비스는 주로 SELEX 앱타머 스크리닝을 위한 SELEX 기술을 기반으로 하며, 여기에는 DNA 앱타머, RNA 앱타머, XNA 앱타머의 개발이 포함되며, 라이브러리 설계, 올리고뉴클레오티드 합성, 라이브러리 구축 및 검증이 포함됩니다.

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