Split Aptamer를 활용한 표적 유도 핵산 조립과 분자진단 원리

Split aptamer는 하나의 기능성 aptamer를 둘 이상의 핵산 조각으로 분리한 구조입니다. 각각은 안정적인 표적 결합 구조를 만들기 어렵지만 표적이 존재하면 가까워진 fragment가 다시 조립될 수 있어, molecular recognition을 DNA assembly 신호로 변환할 수 있습니다.

하나의 Aptamer를 왜 일부러 나눌까?

일반적인 aptamer는 하나의 연속된 DNA 또는 RNA strand로 구성됩니다.

이 strand가 folding하면서 특정 three-dimensional structure를 형성하고 protein이나 small molecule 등의 target과 결합합니다.

그런데 완성된 aptamer는 target이 없어도 이미 어느 정도 안정된 structure를 형성할 수 있습니다.

센서 관점에서는 이것이 background signal의 원인이 될 수 있습니다.

예를 들어 aptamer 구조가 형성돼야 fluorescence가 나타나는 sensor라면 target이 없는 상태에서도 일부 active structure가 존재할 수 있습니다.

Split aptamer는 이러한 문제를 다른 방식으로 접근합니다.

하나의 aptamer를

Fragment A

와

Fragment B

로 나눕니다.

두 fragment가 각각 떨어져 있을 때는 원래 aptamer의 binding pocket이 완전히 형성되지 않도록 설계합니다.

Target이 존재할 때 두 fragment의 assembly가 안정화되도록 만드는 것이 핵심입니다.

Split하면 Target Binding 능력이 사라지지 않을까?

실제로 이것이 split aptamer 설계의 가장 어려운 부분입니다.

Aptamer를 아무 위치에서나 절단하면 원래의 binding structure가 완전히 무너질 수 있습니다.

Target과 interaction하는 nucleotide를 직접 절단할 수도 있습니다.

중요한 stem이나 loop가 사라질 수도 있습니다.

따라서 split position은 aptamer의 secondary·tertiary structure와 target-binding region을 고려해 선택해야 합니다.

이상적인 구조에서는 개별 fragment의 spontaneous assembly는 약하지만 target이 존재하면 원래 binding pocket과 유사한 구조가 재형성됩니다.

즉,

낮은 Background Assembly

와

충분한 Target-Induced Assembly

사이의 균형이 중요합니다.

Target은 두 Fragment를 어떻게 연결할까?

Target이 두 nucleic acid를 covalent bond로 직접 연결하는 것은 아닙니다.

각 fragment가 target의 서로 다른 부분과 interaction하거나 두 fragment가 함께 형성한 binding pocket이 target에 의해 안정화될 수 있습니다.

개념적으로는

Fragment A + Fragment B ⇌ 불안정한 Complex

상태가 존재합니다.

Target이 추가되면

Fragment A + Target + Fragment B ⇌ 안정화된 Ternary Complex

가 형성될 수 있습니다.

Target binding energy가 완성된 aptamer structure를 안정화하기 때문에 equilibrium이 assembled state 쪽으로 이동할 수 있습니다.

따라서 target은 molecular glue처럼 작용한다고 설명할 수 있지만 실제 interaction mechanism은 aptamer 종류에 따라 달라질 수 있습니다.

Split Aptamer는 Proximity Sensor이기도 하다

Fragment A와 B가 solution에 자유롭게 존재하면 서로 만날 확률은 농도에 영향을 받습니다.

하지만 두 fragment가 동일한 target에 결합하면 local concentration이 크게 증가합니다.

이렇게 target-dependent proximity가 형성되면 두 nucleic acid 사이의 hybridization이나 downstream DNA reaction을 시작할 수 있습니다.

이 점에서 split aptamer는 앞서 살펴본 PLA나 PEA와 흥미로운 공통점이 있습니다.

PLA와 PEA에서는 antibody가 proximity를 만듭니다.

Split aptamer에서는 nucleic acid recognition element 자체가 target-dependent assembly를 형성합니다.

Split Aptamer와 PLA는 무엇이 다를까?

두 기술 모두 target이 두 probe를 가까이 만드는 구조를 이용할 수 있습니다.

하지만 recognition element가 다릅니다.

PLA

Antibody-DNA Probe A

• Target Protein
• Antibody-DNA Probe B
  → DNA Proximity
  → Ligation

Split Aptamer

Aptamer Fragment A

• Target
• Aptamer Fragment B
  → Functional Aptamer Assembly

즉, split aptamer에서는 recognition element 자체가 nucleic acid입니다.

따라서 별도의 antibody-DNA conjugation 없이 downstream DNA circuit과 직접 연결할 수 있다는 특징이 있습니다.

Split Position이 왜 그렇게 중요할까?

원래 aptamer의 binding pocket이 여러 stem과 loop의 상호작용으로 만들어진다고 가정해 보겠습니다.

핵심 binding nucleotide 사이를 절단하면 두 fragment가 target을 인식하지 못할 수 있습니다.

반대로 매우 안정적인 stem의 끝부분을 split하면 target이 없어도 두 fragment가 쉽게 다시 hybridization할 수 있습니다.

이 경우 background가 높아집니다.

좋은 split position은

Target 없이 → Assembly가 불리하고

Target 존재 → Assembly가 충분히 안정해지는

energetic difference를 만들어야 합니다.

따라서 split aptamer engineering은 단순한 sequence 절단이 아니라 molecular equilibrium을 조정하는 작업입니다.

Background를 줄이는 원리는 무엇일까?

일반적인 structure-switching aptamer sensor에서는 완전한 aptamer가 이미 존재합니다.

따라서 target이 없어도 일부 signal-producing conformation이 형성될 가능성이 있습니다.

Split system에서는 두 fragment를 분리해 두면 active structure의 spontaneous formation을 낮출 수 있습니다.

Target이 있을 때만 assembly가 크게 증가한다면

Signal Without Target ↓

Signal With Target ↑

가 되어 signal-to-background ratio를 높일 수 있습니다.

그러나 fragment concentration이 지나치게 높으면 target 없이도 두 fragment가 충돌하고 assembly될 확률이 증가합니다.

따라서 농도 최적화가 중요합니다.

Fragment 농도를 높이면 Sensitivity도 계속 증가할까?

그렇지 않을 수 있습니다.

Fragment concentration을 높이면 target을 만날 확률은 증가합니다.

하지만 A와 B가 target 없이 서로 만나는 확률도 증가합니다.

결과적으로 spontaneous assembly가 증가해 background signal이 커질 수 있습니다.

반대로 농도가 너무 낮으면 target이 존재해도 ternary complex 형성이 느려질 수 있습니다.

따라서

Target Capture Efficiency

와

Spontaneous Assembly

사이에 trade-off가 존재합니다.

Split Aptamer를 Fluorescence Sensor로 만드는 방법

두 fragment가 target-dependent assembly를 형성하는 사건을 fluorescence로 변환할 수 있습니다.

예를 들어 Fragment A에 fluorophore를 연결하고 Fragment B에 quencher를 연결할 수 있습니다.

Target이 존재하면 두 fragment가 가까워져 fluorescence가 감소하도록 설계할 수 있습니다.

반대 구조도 가능합니다.

두 fragment의 assembly로 fluorescent dye가 결합할 수 있는 nucleic acid structure가 완성되도록 만들 수도 있습니다.

따라서 split aptamer라고 해서 항상 fluorescence가 증가하는 것은 아닙니다.

Sensor architecture에 따라 signal-on 또는 signal-off가 가능합니다.

Split Aptamer와 DNAzyme를 연결할 수도 있다

두 aptamer fragment의 target-dependent assembly가 별도의 catalytic DNA structure 형성을 유도하도록 설계할 수 있습니다.

예를 들어 split G-quadruplex-forming sequence를 downstream reporter로 활용하는 구조를 생각할 수 있습니다.

Target에 의해 fragment가 가까워지면서 G-rich sequence가 assembly되고 적절한 조건에서 G-quadruplex가 형성될 수 있습니다.

Hemin이 결합하면 G4/hemin complex가 peroxidase-like catalytic activity를 나타낼 수 있습니다.

이때 중요한 점은 G-quadruplex 자체를 무조건 DNAzyme이라고 부르는 것이 아니라 G4와 hemin이 결합한 catalytic complex를 구분하는 것입니다.

Colorimetric Signal로도 변환할 수 있다

G4/hemin catalytic unit을 사용한다면 chromogenic substrate reaction과 연결할 수 있습니다.

예를 들어 H₂O₂가 존재하는 조건에서 ABTS와 같은 substrate의 oxidation을 촉진해 색 변화를 만들 수 있습니다.

개념적으로

Target

→ Split Aptamer Assembly

→ G4 Structure Formation

→ Hemin Binding

→ Peroxidase-Like Activity

→ Colorimetric Signal

로 연결할 수 있습니다.

이 구조에서는 target 자체가 enzyme reaction을 수행하는 것이 아닙니다.

Target-dependent nucleic acid assembly가 catalytic reporter를 활성화합니다.

Split Aptamer와 TMSD를 연결하는 방법

Target이 두 fragment를 assembly시키면서 새로운 DNA domain이 노출되도록 설계할 수 있습니다.

이 domain을 toehold로 사용할 수 있습니다.

새롭게 노출된 toehold에 invader strand가 결합합니다.

Branch migration이 진행되면서 incumbent strand가 displacement됩니다.

따라서

Target Recognition

→ Split Aptamer Assembly

→ Toehold Exposure

→ TMSD

→ Reporter Release

구조를 만들 수 있습니다.

이때 TMSD 자체는 기본적으로 strand-exchange mechanism이며 자동적으로 signal amplification을 의미하지 않습니다.

CHA와 연결하면 Target Signal을 반복적으로 증폭할 수 있다

Split aptamer assembly가 CHA initiator를 방출하도록 설계할 수 있습니다.

Target이 존재하면 Fragment A와 B가 조립됩니다.

이 과정에서 숨겨져 있던 initiator strand가 노출되거나 별도의 DNA trigger가 방출됩니다.

Initiator가 H1 hairpin을 열고 H1이 H2를 열면서 stable H1-H2 complex가 형성됩니다.

Initiator가 다시 회수되는 catalytic architecture라면 여러 hairpin pair의 assembly를 유도할 수 있습니다.

역할을 나누면

Split Aptamer → Target Recognition

DNA Trigger → 정보 전달

CHA → Signal Amplification

입니다.

HCR과 연결하면 긴 DNA Assembly를 만들 수 있다

Split aptamer가 target을 인식했을 때 HCR initiator가 활성화되도록 설계할 수도 있습니다.

Initiator는 H1 hairpin을 열고 새롭게 노출된 sequence가 H2를 엽니다.

H2에서 노출된 sequence가 다시 H1을 열면서 alternating assembly가 진행됩니다.

그 결과 긴 nicked double-stranded DNA polymer가 형성됩니다.

여러 fluorescent probe를 HCR product에 결합시키면 target-dependent signal을 확대할 수 있습니다.

Split aptamer가 target을 증폭하는 것은 아니며 downstream HCR이 molecular assembly를 확대합니다.

RCA와 결합하려면 어떻게 할까?

Target-dependent split aptamer assembly를 ligation과 연결할 수 있습니다.

두 fragment가 target에 의해 가까워지면서 padlock-like probe의 양쪽 end가 적절한 위치에 정렬되도록 만들 수 있습니다.

Ligase가 circular template를 형성하면 RCA를 수행할 수 있습니다.

Strand-displacing polymerase가 circular DNA를 반복적으로 복제해 긴 ssDNA product를 생성합니다.

즉,

Target

→ Split Aptamer Assembly

→ Ligation

→ Circular DNA

→ RCA

→ Repeated Sequence Product

→ Signal Amplification

으로 이어질 수 있습니다.

Target 자체는 증폭되지 않는다

이 구분은 중요합니다.

Protein이나 small molecule을 split aptamer로 검출한다고 해서 target molecule 수가 증가하는 것은 아닙니다.

증폭되는 것은 downstream DNA product 또는 reporter signal입니다.

따라서 split aptamer 기반 assay는

Target Amplification

보다

Target-Triggered Signal Amplification

으로 설명하는 것이 적절한 경우가 많습니다.

PCR과 같은 nucleic acid target amplification과는 구분해야 합니다.

Small Molecule 검출에서 Split Aptamer가 흥미로운 이유

작은 molecule은 두 개의 큰 antibody가 동시에 결합하기 어려울 수 있습니다.

따라서 conventional sandwich immunoassay를 구성하기 까다로운 target이 존재합니다.

Split aptamer에서는 두 nucleic acid fragment가 target-dependent complex를 형성하도록 설계할 수 있습니다.

따라서 small-molecule recognition을 proximity 또는 assembly signal로 변환하는 새로운 방법이 될 수 있습니다.

하지만 모든 small-molecule aptamer가 split design에 적합한 것은 아닙니다.

원래 binding pocket의 구조가 split 후에도 복원될 수 있어야 합니다.

ATP Aptamer가 연구에서 자주 등장하는 이유

ATP-binding aptamer는 nucleic acid biosensor의 proof-of-concept 연구에서 자주 사용되어 온 대표적인 model system 가운데 하나입니다.

ATP와 결합하는 aptamer sequence를 분리하거나 structure-switching architecture로 변형해 target-dependent assembly를 연구할 수 있습니다.

하지만 ATP는 세포와 biological fluid에 널리 존재하는 중요한 metabolite입니다.

따라서 ATP aptamer로 sensor가 작동한다는 사실과 특정 질환을 진단할 수 있다는 것은 별개의 문제입니다.

Model target과 clinical biomarker를 구분해야 합니다.

Protein Target에도 사용할 수 있을까?

가능합니다.

원래 protein-binding aptamer가 split 이후에도 target-dependent reassembly를 유지할 수 있다면 protein detection에 사용할 수 있습니다.

Protein이 두 fragment의 association을 안정화하면서 functional binding complex를 형성합니다.

이 assembly를 fluorescence나 electrochemical reporter와 연결할 수 있습니다.

다만 protein surface는 구조적으로 복잡하며 aptamer binding pocket 역시 여러 nucleotide의 tertiary interaction에 의존할 수 있습니다.

따라서 protein aptamer의 split engineering은 target과 aptamer 구조에 따라 난도가 크게 달라질 수 있습니다.

Electrochemical Split Aptamer Sensor의 원리

Fragment 가운데 하나를 gold electrode에 고정할 수 있습니다.

다른 fragment에는 redox reporter를 연결합니다.

Target이 존재하면 두 fragment가 assembly하면서 reporter가 electrode surface에 가까워질 수 있습니다.

그 결과 electron-transfer efficiency가 증가하고 electrochemical signal이 변합니다.

반대로 assembly로 reporter가 electrode에서 멀어지는 구조를 만들 수도 있습니다.

따라서

Target Binding

→ Split Assembly

→ Reporter-Electrode Distance Change

→ Electron Transfer Change

로 검출할 수 있습니다.

Surface에 고정하면 Solution과 무엇이 달라질까?

Solution에서는 두 fragment가 3차원 공간에서 자유롭게 확산합니다.

Surface-bound sensor에서는 한 fragment의 위치가 electrode에 제한됩니다.

따라서 local concentration과 molecular orientation이 달라집니다.

Surface density가 너무 높으면 neighboring DNA 사이의 steric hindrance와 electrostatic repulsion이 증가할 수 있습니다.

반대로 너무 낮으면 target capture probability가 감소할 수 있습니다.

따라서 solution에서 잘 작동한 split aptamer가 electrode에서도 같은 affinity를 보인다고 가정해서는 안 됩니다.

Split Aptamer와 Gold Nanoparticle을 연결하면

각 nanoparticle에 서로 다른 aptamer fragment를 고정할 수 있습니다.

Target이 존재하면 두 particle 사이에서 split aptamer complex가 형성되도록 설계할 수 있습니다.

그 결과 nanoparticle aggregation이 발생할 수 있습니다.

Gold nanoparticle 사이의 plasmon coupling이 달라지면 optical spectrum과 color가 변할 수 있습니다.

또한 두 plasmonic particle 사이에 좁은 nanogap이 형성되면 SERS hot spot을 만드는 방향으로도 확장할 수 있습니다.

여기에서도 target recognition은 aptamer가 담당하며 nanoparticle은 optical transducer 역할을 합니다.

Split Aptamer와 SERS의 결합

Fragment A와 Fragment B를 서로 다른 plasmonic structure에 연결했다고 가정해 보겠습니다.

Target이 없으면 두 particle이 떨어져 있습니다.

Target이 존재하면 split aptamer가 assembly하면서 두 particle 사이의 거리가 감소합니다.

Nanoscale gap에서 electromagnetic field가 강하게 증가하면 Raman reporter의 signal이 증폭될 수 있습니다.

따라서

Target

→ Split Aptamer Reassembly

→ Nanoparticle Proximity

→ SERS Hot Spot Formation

→ Raman Signal 증가

구조를 만들 수 있습니다.

다만 particle aggregation과 gap size variation은 SERS reproducibility를 떨어뜨릴 수 있습니다.

Split Aptamer와 Split DNAzyme는 같은 기술일까?

두 기술은 비슷한 assembly concept을 사용할 수 있지만 기능이 다릅니다.

Split Aptamer는 분리된 recognition element가 target에 의해 조립되어 target-binding structure를 형성합니다.

Split DNAzyme는 분리된 catalytic DNA fragment가 target이나 assembly event에 의해 결합해 catalytic core를 복원합니다.

하나는 주로 molecular recognition이 중심이고 다른 하나는 catalytic activity 복원이 중심입니다.

두 구조를 하나의 sensor 안에서 결합할 수도 있습니다.

Cooperative Binding이 나타날 수도 있을까?

Split aptamer에서는 두 fragment와 target 사이에 여러 equilibrium이 존재합니다.

한 fragment가 target에 먼저 결합하면서 다른 fragment의 binding을 유리하게 만들 수도 있습니다.

반대로 두 fragment가 어느 정도 pre-assembly된 후 target과 결합할 수도 있습니다.

실제 mechanism은 aptamer와 target에 따라 다릅니다.

따라서 모든 split aptamer를 단순한

A + Target → A-Target
A-Target + B → A-Target-B

순서로 일반화해서는 안 됩니다.

Binding kinetics와 thermodynamic pathway를 실험적으로 확인할 필요가 있습니다.

Kd는 원래 Aptamer와 같을까?

Aptamer를 split하면 일반적으로 binding thermodynamics가 변할 수 있습니다.

완전한 aptamer에서는 하나의 strand 안에 모든 structural element가 연결되어 있습니다.

Split aptamer에서는 두 fragment가 먼저 적절한 위치에 모여야 합니다.

이 과정에는 추가적인 entropy cost가 발생할 수 있습니다.

따라서 parent aptamer와 split aptamer의 apparent affinity가 동일하다고 가정할 수 없습니다.

Split design 이후에는 Kd와 target response를 다시 측정해야 합니다.

Entropy가 Split Aptamer Assembly에 중요한 이유

두 개의 독립적인 nucleic acid fragment가 하나의 complex를 형성하면 translational freedom이 감소합니다.

Target까지 포함해 ternary complex를 만들면 여러 molecule을 한 구조로 모으는 thermodynamic cost가 존재합니다.

Target binding에서 얻는 favorable interaction이 이러한 비용을 보상해야 stable complex가 형성될 수 있습니다.

따라서 split aptamer 설계에서는 단순한 base pairing energy뿐 아니라 target-binding energy와 molecular association entropy가 함께 중요합니다.

Split Aptamer의 가장 큰 장점은 Background 감소일까?

Background reduction은 중요한 장점이 될 수 있지만 항상 보장되는 것은 아닙니다.

Fragment끼리 강하게 hybridization하면 target이 없어도 complex가 형성됩니다.

Surface immobilization으로 local concentration이 높아져 spontaneous assembly가 증가할 수도 있습니다.

Biological matrix의 protein이나 ion이 예상하지 못한 structure를 안정화할 수도 있습니다.

따라서 split design 자체보다 target-dependent assembly와 spontaneous assembly 사이의 차이를 얼마나 크게 만들었는가가 중요합니다.

실제 혈청이나 혈장에서는 무엇이 달라질까?

Buffer에서 최적화한 split aptamer가 biological sample에서는 다른 성능을 보일 수 있습니다.

Nuclease가 DNA나 RNA fragment를 분해할 수 있습니다.

Protein이 nucleic acid에 비특이적으로 결합할 수 있습니다.

Ion concentration이 aptamer folding을 바꿀 수 있습니다.

Target protein이 다른 molecule과 complex를 형성해 binding site가 가려질 수도 있습니다.

따라서 analytical performance는 실제 sample matrix에서 다시 검증해야 합니다.

RNA Split Aptamer에서는 Stability가 더 중요하다

RNA aptamer는 복잡한 tertiary structure를 형성할 수 있지만 RNase degradation에 취약할 수 있습니다.

Split하면 두 개의 짧은 RNA fragment를 각각 안정적으로 유지해야 하므로 문제가 더 커질 수도 있습니다.

2′-O-methyl이나 2′-fluoro와 같은 chemical modification을 활용하는 전략이 연구될 수 있습니다.

하지만 modification은 folding과 affinity를 바꿀 수 있으므로 modified split aptamer의 target binding을 다시 평가해야 합니다.

Split Aptamer Sensor를 설계할 때 확인할 요소

핵심 변수는 단순히 target affinity 하나가 아닙니다.

Split Position

원래 binding pocket을 얼마나 보존하는지 확인해야 합니다.

Fragment Concentration

Target-dependent assembly와 background 사이의 균형을 결정합니다.

Hybridization Stability

Fragment끼리 너무 강하거나 약하게 결합하지 않아야 합니다.

Reporter Position

Target binding과 assembly가 충분한 signal difference를 만들어야 합니다.

Sample Matrix

Ion, protein과 nuclease 영향을 고려해야 합니다.

Downstream Amplification

CHA·HCR·RCA 등을 추가한다면 leak amplification도 함께 관리해야 합니다.

기존 Molecular Recognition 기술과 비교하면

기술	Recognition Element	Target에 의한 변화	주요 Signal 변환
일반 Aptamer	하나의 DNA·RNA	Binding·구조 변화	형광·전기화학 등
Split Aptamer	둘 이상의 Aptamer Fragment	Target-dependent assembly	형광·DNA circuit 등
Molecular Beacon	Hairpin DNA/RNA	상보적 핵산과 hybridization	F/Q separation
PLA	Antibody-DNA pair	Probe proximity	DNA ligation
PEA	Antibody-DNA pair	Probe proximity	Polymerase extension

Split aptamer는 recognition element와 signal-processing material이 모두 nucleic acid로 구성될 수 있다는 특징이 있습니다.

임상 진단 기술로 발전하려면

Split aptamer sensor에서 낮은 LOD가 관찰됐다는 것만으로 임상적 가치가 결정되지는 않습니다.

실제 patient sample에서 target concentration이 diagnostic range에 존재하는지 확인해야 합니다.

유사 molecule과의 cross-reactivity를 평가해야 합니다.

Serum과 plasma matrix에서 recovery가 유지되는지 확인해야 합니다.

Probe synthesis lot가 달라져도 assembly behavior가 재현되어야 합니다.

또한 target biomarker 자체가 질환을 얼마나 특이적으로 반영하는지도 별도로 검증해야 합니다.

따라서

Molecular Sensor Performance

와

Clinical Biomarker Performance

는 구분해서 평가해야 합니다.

Split Aptamer가 분자진단에서 갖는 의미

일반적인 aptamer는 하나의 nucleic acid molecule이 target을 인식합니다.

Split aptamer는 이 recognition event를 분자 조립 문제로 바꿉니다.

Target이 없으면 각각의 fragment가 떨어져 있습니다.

Target이 존재하면 두 fragment가 함께 안정화되면서 functional complex를 형성합니다.

이 변화는 단순한 binding보다 downstream DNA reaction에 연결하기 쉽습니다.

TMSD를 시작할 수도 있고,

CHA나 HCR을 활성화할 수도 있으며,

RCA template formation을 유도하거나,

electrode와 reporter 사이의 거리를 바꿀 수도 있습니다.

따라서 split aptamer는 표적의 존재를 programmable nucleic acid assembly로 변환하는 molecular interface라고 볼 수 있습니다.

마치며

Split aptamer는 하나의 functional aptamer를 둘 이상의 nucleic acid fragment로 분리하고 target이 존재할 때 다시 functional complex가 형성되도록 설계한 molecular recognition system입니다.

기본적인 작동 개념은

Separated Aptamer Fragments

→ Target Recognition

→ Target-Stabilized Fragment Proximity

→ Functional Aptamer Reassembly

→ Signal-Producing DNA Reaction

으로 정리할 수 있습니다.

이 기술에서 중요한 것은 aptamer를 단순히 두 조각으로 자르는 것이 아닙니다.

Target이 없을 때의 spontaneous assembly는 억제하면서 target이 있을 때는 충분히 안정적인 complex가 만들어지도록 thermodynamic balance를 설계해야 합니다.

그리고 생성된 assembly를 fluorescence, electrochemistry, TMSD, CHA, HCR, RCA, DNAzyme 또는 SERS와 연결하면 작은 molecular recognition event를 더 큰 분석 신호로 변환할 수 있습니다.

Split aptamer의 가장 독특한 특징은 표적 결합을 단순한 1:1 molecular binding으로 읽는 대신, 서로 분리되어 있던 핵산 조각이 표적에 의해 다시 하나의 기능성 구조로 조립되는 사건으로 바꾼다는 점입니다. 이 때문에 aptamer recognition과 DNA nanotechnology를 직접 연결할 수 있는 유용한 분자진단 설계 원리로 연구되고 있습니다.

※ 본 글은 split aptamer와 표적 유도 핵산 조립 기반 바이오센서의 원리를 설명하기 위한 교육 목적의 콘텐츠입니다. 연구 단계에서 보고된 검출한계나 표적 결합 특성을 특정 질환에 대해 검증된 임상 진단 성능으로 해석해서는 안 됩니다.