로고

Diagnostics and therapeutic solutions
for human healthcare

분자진단 원천기술

> 연구개발 > 분자진단 원천기술

C-Tag™ technology

C-Tag™ technology*는 진매트릭스의 Multiplex Real-time PCR분자진단 플랫폼 기술입니다. C-Tag™는 다종의 병원균을 하나의 튜브 /한번의 증폭으로 동시에 분석 가능하도록 고안된 기술로 기존 Real-time PCR(ex, TaqMan)의 한계점이었던 1채널 1타깃 분석 한계가 개선되는 동시에 기존 태그 부착 방식(Invader PCR)이 야기할 수 있는 비특이적 신호 발생 가능성을개선한 신속·정확한 표적 서열 기반 real-time PCR technology 입니다.

C-Tag™은 질병을 유발하는 병원체에 대해 신속∙정확한 검사결과를 제공과 동시에 검사 비용에 대한 절감효과를 가능하게 합니다.따라서 감염성질병에 대한 감염여부를 환자에게 제공 하여 “정확한 조기 진단”과 “적절한 치료”가 가능하도록 도와 주는 분자진단 플랫폼 기술입니다. *10-2017-0049845& PCT/KR2017/004297


Principle of C-Tag™ technology


C-Tag™ technology는 cTag의 주형을 포함하는 프라이머 (cTag primer)를 제작하고 이를 이용해 PCR 반응을 수행합니다. 해당 유전자 부위를 특이적으로 증폭시킨 후, PCR 반응액에 혼입되어 있는 특정 제한효소로 증폭된 이중가닥을 절단하여 방출된 cTag 주형의 상보적인 가닥을 사용하는 기술입니다.

cTag을 받아 신호를 가시화 하는 멜팅 프로브의 디자인을 달리하여 형광 채널 하나 당 3개 이상의 cTag을 분석 할 수 있어 Real time PCR의 최대 단점으로 여겨지던 형광 채널 당 분석 개수의 한계를 극복할 수 있다는 장점이 있습니다.


Advantages of C-Tag™ technology


• C-Tag Probe 분석을 이용하여 단일 채널 동시다중 검사

C-Tag™ 기술은 형광 채널 하나 당 3개 이상의 병원균을 동시 다중 분석 가능합니다. 각각의 C-Tag Probe의 융해온도(Melting Tm.)에 따라 분석 가능한 병원균을 설정하여 동시에 다수의 병원균 존재여부를 확인할 수 있습니다.

• 다양한 C-Tag Probe Tm 값 조정에 따른 유연성한 결과 분석

C-Tag™기술의 사용되는 C-Tag Probe는 “Artificial probe”로 고유 형광물질 및 융해온도에 특징을 포함하고 있어 각 병원균 특이적 형광 시그널을 생성합니다. 또한 C-Tag Probe는 염기서열 및 형광물질을 자유롭게 조절가능 하여, 동시에 다수의 병원균을 진단하는데 도움을 줍니다. 이에 자유로운 C-Tag Probe Tm 값 조절 가능하여 병원균에 상관없이 손쉽게 C-Tag™ 플랫폼 기술을 다양한 분자진단제품에 적용 가능하도록 합니다.

• 한번에 증폭으로 다수의 병원균 검사(동시다중검출)

일반적인 Real-Time PCR(TaqMan) 방법은 사용 가능한 형광신호의 개수 제한 때문에 4개 이상의 병원균을 동시에 검출하기 어려운 한계가 있으나, C-Tag™ 은 하나의 튜브에서 적은 수의 형광을 이용하여 15개 이상의 병원균을 동시에 진단할 수 있습니다.



G-Bead MicroArray


G-Bead MicroArray는 진매트릭스의 multiplex PCR 특허기술과 루미넥스(Luminex社)의 비드 플랫폼을 접목하여 개발된 분석법입니다.
Multiplex PCR에 의해 증폭된 DNA는 특이적인 염기서열(Probe)이 부착된G-Bead와 교잡 반응을 시킨 후 Bead를 판독하는 루미넥스의 면역형광측정 장비를 이용하여 분석합니다. 루미넥스의 비드 플랫폼은 6.5㎛의 폴리스틸렌 마그네틱 비드(Polystyrene Magnetic Bead)를 사용하여 각 비드별 다른 형광 파장대로 코드화 되어 있어 여러 타겟을 검출할 수 있습니다.

루미넥스의 MAGPIX 장비를 사용하여 LED 기반 분석 방식으로 비드에 Green LED와 Red LED 두 파장을 투과시켜 발색하는 형광 비드의 수를 CCD(Charge-coupled device) 카메라로 판독합니다.

• High Sensitivity & Accuracy

• Power of Multiplexing

• User Friendliness

• Automatic High-throughput Analysis




Restriction Fragment Mass Polymorphism(RFMP)


RFMP 기술은 유전자의 질량차이를 이용한 DNA 변이 분석 원천기술로서 (주)진매트릭스의 proprietary technology 입니다. RFMP 기술은 혼성화단계 없이 유전자 변이를 직접 분석하는 비표지 NA (nucleic acid) 분석기술 입니다. DNA내 유전변이가 밀집한 주요부위를 직접 절단해내고, 조각난 유전자절편의 질량을 측정함으로써 유전자형을 파악하는 신개념의 나노진단법으로서 고도의 정확도와 시간당 400여개 이상의 대용량 자동화 분석능력을 가지고 있습니다. RFMP-Genotyping Chemistries 와 RFMP - Chip 및 소재, MALDI-TOF 분석기술, 고유의 Data Calling Algorithm 및 소프트웨어 (BaseCamp) 등, 복수의 요소기술들이 유기적으로 복합된 융합기술 (Fusion technology) 입니다.


What is Restriction Fragment Mass Polymorphism(RFMP)?


RFMP Genotyping Technology는절편화된 DNA의 분자량을 MALDI-TOF Mass spectrometer를 통해 분석함으로써, DNA의염기서열을 분석하는 기술로서 Genomics 및 임상용 유전자형 분석에 광범위하게 적용가능한㈜진매트릭스의 'Proprietary Technology' 입니다. 특정제한효소 (Type IIS : 인지부위와 절단부위가 다른 제한효소)의 인지부위 (RE core)를 포함하며 변이염기나 부위의 upstream에 결합하는 특수 primer를 이용하여 PCR반응을 하고, 해당 제한효소로 절단하게 되면, 변이부위를 포함하는 복수의 oligomers가 형성됩니다. 이 oligomers (Allele-Diagnostic Fragments)는 돌연변이의 종류에 따라 특정 질량을가지게 되는데, 이 두 분자의 질량을 말디토프 질량분석기 (MALDI-TOF mass spectrometer)에서 측정함으로서 해당 유전자형을 파악하게 됩니다. RE core에 사용하는 제한효소서열은 genotyping하고자 하는 변이부위나 인접부위를 고려해 다양한 조합으로 만들수 있으므로 주위의 유전자서열에 상관없이 다양한 부위를 분석할 수 있는 'Flexible Platform Technology' 입니다.


Principle of MALDI-TOF Mass Spectrometry


MALDI(Matrix Assisted Laser Desorption Ionization)는 고분자 물질에 대해 시료의 분해없이 기화/이온화가 가능한 방법으로 일반적으로 질량이크고 열에 불안정한 생체고분자나 합성고분자에 매우 이상적으로 적용될 수 있는 방법으로 알려져있습니다. 또한 TOF(Time of Flight) 분석기와 결합하여 고분자연구에 있어 가장 각광받고 있는 질량분석법 입니다. MALDI-TOF의 원리는 레이저로 이온화가 잘 안되는 단백질이나 핵산을 보조물질인 matrix 와 섞어 이온화를 촉진함 으로써 진공관에서 잘 날라가도록 (flight)한 원리에 기초합니다. 이온화 후 진공관에서 날아가는 속도는 mass에 반비례 하므로 무거운 핵산은 늦게 detector에 탐지, 그래프상의 m/z축의 오른쪽에 위치하게 됩니다. 전기영동처럼 standard에 해당하는 oligomer를 reference로 넣어주어 기계가 자동으로 unknown molecule의 질량을 display함으로써 single nucleotide polymorphism, insertion, deletion, multiplemutation을 지닌 motif를 detection할 수 있습니다.


General Advantages of RFMP Genotyping Technology


• High Accuracy & High Specificity

종래의 단일염기분석은 주로 primer 로부터 한 개의 염기가 extension하는 Single Base Extension(SBE) 법을 사용하고 있는데, 이 경우 primer가 분석하고자 하는 타겟부위와 유사한 sequence와 반응될 수 있으므로 분석을 원하는 target 유전자 부위에서 정확하게 수행되는지의 여부를 검증하기 어렵습니다. 이에 비해 RFMP 분석법은 analyte내에 primer에서 유래되지 않고 표적 유전자부위에서 유래된 염기서열이 있으므로 oligomer의 질량이 예측치에서 벗어날 경우, PCR반응의 특이성 문제를 자체적으로 confirm할 수 있습니다. 즉 assay가 원하는 target유전자 부위에서 정확하게 수행되고 있는지를 자체적으로 검증할 수 있는 것입니다.

• Direct Analysis ; No Additional Primer Extension, Probe Hybridization nor Labelling

변이가 포함된 amplicon을 만든 후에 추가적인 primer extension이나 hybridization 과정없이 바로 amplicon 자체를 제한효소로 자른 후에 질량을 분석하므로 매우 정확합니다.

• Analysis of Both DNA Strands

Amplicon의 Both Strands를 분석하므로 Single Strand만을 대상으로 분석하는 경우(예: SBE , Sequencing) 보다도 높은 정확성을 지닌 분석법입니다.

• High Sensitivity & High Throughput

고감도 PCR과 말디토프 이온화과정에 의해 분석예민도가 현저히개선되고, 대용량 처리능력을 갖고있어 대규모의 임상검사 수준에 부합하는 기술입니다.

• Flexibility & Haplotyping

RFMP Genotyping System은 GC rich region를 원하는 유전자 어느 부위에도 적용이가능합니다. GC rich region으로 인해 기존의 방법으로 분석이 어려운 경우도 매우 유용합니다. 또한 염기변이중, 치환 (substitution)뿐만 아니라 염기의 결실 (deletion), 삽입 (insertion)도 파악할 수 있고, 복수의 염기변이가 산재하는 motif나 region도 분석 가능합니다. 특히, methylation이나 acetylation과 같은 Epigenetics 연구에도 매우 유용한 분석법이며, 염기서열법이 불가능한 molecular haplotyping이 가능하므로 복수변이들의 일배체형 판독이 가능해져 임상진단에 매우 효과적입니다.


RFMP for Clinical Genotyping


유전자의 돌연변이나 SNP검사에 개발된 기술 등은 대개 한개 혹은 몇 개 이하의 염기변이를 탐색하도록 개발된 기술이기 때문에 바이러스의 유전형과 같이 두개 이상의 도메인에 여러개의 변이가 다발하여 클러스터를 이루는 경우에는 적용에 한계가 있는 것이 현실입니다. 따라서 바이러스의 유전형 검사는 대개 주요 변이 몇 개만을 확인하거나 연구수준에서 sequencing을 하는 방법이 대세였습니다.

DNA sequencing의 경우 많은 유전자 분석의 gold standard로 인정받고 있음에도 불구하고, 일정 범위 내에 다수의 그리고 다양한 변이를 지닌 바이러스가 mixture infection 상태로 존재하는 경우 (실제로 많은 바이러스 infection은 mixture infection 상태로 존재함) major genotype의 진단만이 가능하고, 혼합감염이나 변이의 haplotype은 판독하기 어렵습니다. 이러한 이유로 DNA sequencing은 임상 유전자 진단에는 분명 한계가 있는 것이 사실입니다. 이에 비해 당사의 RFMP™ Genotyping System은 기술상 일정 범위내외에 클러스터를 이루는 변이의 클러스터를 용이하게 읽을 수 있고 혼합 감염시의 바이러스간의 상대적 양과 변이간의 linkage를 보여주기 때문에 임상 유전형 검사에 최적의 진단 플랫폼이라고 할 수 있습니다.