Diagnosis of the ORF Virus Using a Mixture of Sieving Gel Matrixes in Microchip Gel Electrophoresis

We have developed a novel polymerase chain reaction (PCR)-microchip gel electrophoresis (MGE) method based on the sieving gel mixture of commercially available poly(vinylpyrrolidone) (PVP) and hydroxy ethyl cellulose (HEC) for the rapid detection and diagnosis of the orf virus (ORFV) from Korean indigenous goat. After amplification of 594-bp DNA fragment from the B2L gene of ORF virus, the amplicon was analyzed by the MGE separation. The glass microfluidic chip (64 mm total length (36 mm effective length)${\times}$90 ${\mu}$m width${\times}$20 ${\mu}$m depth) allowed the fast detection and diagnosis of ORFV in the mixture of 1.0% PVP ($M_r$ 360,000) and 1.0% HEC ($M_r$250,000) as a sieving matrix with better resolution and reproducibility of DNA fragments. Under the electric field of 277.8 V/cm, the 594-bp DNA was analyzed within 4 min. Compared to traditional slab gel electrophoresis, the PCR-MGE method was twenty times faster and an effective clinical method for the quantitative analysis of ORFV.

마이크로칩젤 전기영동에서 충진젤 혼합물을 이용한 ORF 바이러스의 진단

시판 중인 poly(vinylpyrrolidone) (PVP)와 hydroxy ethyl cellulose (HEC) 혼합물을 충진젤 기질로 이용하여 한국 재래산양에 감염된 orf virus (ORFV)를 빠른 시간에 검출하여 진단할 수 있는 새로운 효소중합연쇄반응 (polymerase chain reaction, PCR)-마이크칩젤 전기영동법 (microchip gel electrophoresis, MGE)을 개발하였다. Orf 바이러스 B2L 유전자에서 지표-DNA인 594-bp DNA를 PCR로 증폭시킨 뒤, MGE법을 이용하여 증폭된 DNA를 분석하였다. MGE법은 64 mm 총길이(유효길이 36 mm) ${\times}$90 ${\mu}$m 폭 ${\times}$20 ${\mu}$m 깊이의 유리로 제작된 마이크로칩을 사용하였다. 1.0% PVP ($M_r$ 360,000)와 1.0% HEC ($M_r$ 250,000)의 혼합 충진젤과 277.8 V/cm의 전기장에서 4분 안에 증폭된 594-bp DNA를 분석하였다. PVP와 HEC의 혼합된 충진젤을 사용시 DNA 단편의 길이에 영향이 없이 하나의 DNA 피크를 나타내며 향상된 분리도와 이동시간의 재현성을 보여주었다. 본 PCR-MGE법은 고전적인 슬랩젤 전기영동법에 비해 약 20배 이상의 빠른 검출시간과 정량분석이 가능한 효과적인 ORFV 유전자단편 검출법이었다.