The Early Detection of the Protein Toxin using Sanification and Fluorescent Dye in the Field

This study was carried out to establish the optimum disruption condition of a sonificator for the protein toxin for the purpose of developing automatic biological agent detector equipped a sonificator. One of the best-known collisional quenchers is molecular oxygen, which quenches almost all known fluorophores. The sonification does an excellent job of degassing, which decreased the quenching effect and increased the fluorescence quantity. The fluorescence measurement for the protein using 0.7 X fluorescent dye concentration and above must be done in 1 minute and the fluorescence measurement for the protein using 0.3 X fluorescent dye concentration and below has to be done between 2 and 3 minute. The fluorescence quantity of the sonificatied protein sample was much higher that of the non-sonificatied protein sample. Sonificating the sample turned out to be favorable for the fluorescence measurement when measuring at the low protein concentration.

현장에서 초음파 파쇄와 형광시약을 이용한 단백질 독소의 조기 탐지

본 연구에서는 sonificator를 장착하여 세포막을 파쇄하고 현장에서 형광을 이용하여 조작이 간편하고 단시간에 DNA와 단백질을 동시에 측정할 수 있는 자동화된 형광기를 개발하기 위하여 단백질을 측정하는데 최적의 파쇄조건을 확립하고자 하였다. 용액 중에 녹아 있는 공기 중의 oxygen은 collisional quenching을 일으키는데 sonification이나 가열처리를 시키면 oxygen이 제거되어 quenching 효과가 크게 감소되어 높은 형광값을 나타내었다. 0.7 X 이상의 형광시약 농도에서는 반응시작 후 1분 이내에 측정해야 하며, 0.3 X 이하의 형광시약 농도에서는 반응시작 후 2$\sim$3분 사이에 반응을 시킨 후 측정하는 것이 바람직한 것으로 나타났다. $100{\mu}g/m{\ell}$ 이상의 BSA 농도에서는 형광시약이 포화되었으며, 시료를 sonification시키면 단백질이 변성되어 눈에 보일 정도로 불투명해져서 시료 용액의 불투명도로 인해 형광 값이 감소되는 경향을 나타내었으며, $1{\mu}g/m{\ell}$ 이하의 BSA 시료에서는 sonification을 시키지 않은 시료보다 sonification을 시켰을 때 $0.125{\mu}g/m{\ell}$의 BSA를 훨씬 더 구분이 잘 되어 낮은 단백질 농도에서는 sonification시키는 것이 훨씬 유리한 것으로 나타났다.