Over the past decade, microRNAs (miRNAs) have emerged as an invaluable biomarker that can improve the diagnosis and prognosis of cancer patients. Due to its clinical significance, considerable effort has been made to the development of novel strategies for the analysis of miRNA, but its small size and relatively low abundance, together with the sequence homology between same miRNA family members, make this a challenging task. In this thesis, we developed novel fluorescent strategies for multiplexed detection of miRNAs by utilizing nucleic acid modifying-enzymes. First, a multicomponent light-up sensor based on target-triggered transcription of RNA aptamers is developed for the one-step, multiplex sensing of microRNA. Second, a multiparameter suspension array platform utilizing splintR ligase-mediated ligation reaction and flow cytometry is developed for the multiplexed detection of miRNA. Next, a multicolor QD patterned array platform is developed based on DSN activity and highly uniform and precise patterning. Lastly, an enzyme-free, label-free strategy based on TMSD reaction is developed for the universal detection of miRNA.
지난 10년 동안 microRNA(miRNA)는 암 환자의 진단과 예후 예측을 도울 수 있는 중요한 바이오 마커로 떠올랐다. 따라서 miRNA 분석을 위한 새로운 기술 개발에 상당한 노력이 기울여졌지만, miRNA의 작은 크기, 적은 양, 그리고 miRNA 가족 간 서열 상동으로 인해 어려움이 있다. 본 학위논문에서는 다양한 핵산효소를 활용하여 miRNA의 다중 형광검출을 위한 새로운 기술들을 개발하였다. 먼저, 발광 RNA 압타머의 표적 유발 전사에 기반한 one-step, miRNA 다중 검출 기술을 개발하였다. 다음으로, splintR ligase 반응과 유세포 분석을 활용하여 멀티 파라미터 서스펜션 어레이 기반 miRNA 다중 검출 플랫폼을 개발하였다. 다음으로, DSN 작용과 초정밀 패터닝 기술을 활용하여 multicolor QD 패턴 어레이 기반 miRNA 다중 검출 플랫폼을 개발하였다. 마지막으로, TMSD 반응에 기반한 비효소, 비표지 miRNA 검출 기술을 개발하였다.
