Cost-effective oil/water separation method with high selectivity is highly required in various fields. In particular, extraction of target nucleic acid from heterogeneous mixture containing amplification inhibitors, such as solid particles and oil components, is crucial in molecular diagnostics. Conventional separation methods require complex process, high cost and long process time, and has low scalability. Herein, we developed an alternative method for nucleic acid extraction using commercially available melamine sponge and one-step surface modification via initiated chemical vapor deposition (iCVD) process. Highly porous and flexible pristine hydrophilic sponge and surface modified oleophilic and hydrophobic melamine sponge exhibited highly selective water and oil separation property and recyclability. Furthermore, they allowed the extraction of Escherichia coli O157:H7 (E. coli O157:H7) from heterogeneous mixture with oil/water/food particles. Surface modified melamine sponge achieved by simple and one-step fabrication via iCVD process could be a novel platform for oil/water separation and extraction of target material from heterogeneous mixture to enhance the efficiency of molecular diagnostics.
높은 선택성을 갖는 저렴한 물/기름 분리 방법은 여러 분야에서 요구되어왔다. 특히 고체 입자, 기름 등 DNA 증폭의 억제제가 포함된 불균질 혼합물에서 목표 병원체를 추출해내는 것은 분자 진단학에서 매우 중요한 기술이다. 전통적인 분리 방법은 복잡한 공정, 높은 비용, 긴 처리 시간을 필요로 하며 낮은 확장성을 지닌다. 이를 해결하기 위해 우리는 상용화된 멜라민 스펀지와 개시제를 이용한 화학 기상 증착 공정(iCVD)을 이용한 단일 공정 표면 개질을 통해 병원체 추출을 위한 대체 물질을 개발하였다. 멜라민 스펀지는 다공성을 지니고 유연하며, 표면 개질을 진행하지 않은 친수성의 스펀지와 표면 개질을 통해 소수성/친유성을 지니게 된 스펀지는 높은 선택성을 갖는 물/기름 분리 특성과 재생성을 보여주었다. 또한 이를 이용해 물/기름/음식물이 섞인 불균질 혼합물에서 대장균을 추출해 낼 수 있었다.iCVD 공정을 이용해 단일 공정으로 제작된 표면 개질된 멜라민 스펀지는 물/기름 분리 및 불균질 혼합물로부터 목표 병원체를 추출해 내어 분자 진단의 효율을 높이기 위한 새로운 방법으로 사용될 수 있을 것이다.
