안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
임신 진단 키트는 소변 속의 인간 융모성 성선자극호르몬인 hCG의 존재 여부를 항원-항체 반응을 통해 확인하는 면역 분석법으로 작동합니다. 소변을 키트에 흡수시키면 모세관 현상에 의해 내부의 니트로셀룰로오스 막을 따라 액체가 위로 이동하게 됩니다.
소변이 처음 통과하는 결합 패드에는 hCG 호르몬에만 특이적으로 결합하는 제1항체가 붉은빛을 띠는 미세한 금 나노입자와 접합된 채 얹어져 있습니다. 소변에 호르몬이 포함되어 있다면 액체가 흐르면서 이 접합체를 녹이고, 호르몬과 항체가 결합하여 복합체를 이룬 상태로 함께 이동합니다.
이후 액체는 임신 여부를 보여주는 발색선인 티선 구역에 도달합니다. 이 선에는 호르몬의 다른 부위에 결합하는 제2항체가 막에 고정되어 있습니다. 흘러오던 호르몬 복합체가 이 선을 지나갈 때 고정된 항체에 붙잡히면서, 결과적으로 두 항체가 호르몬을 양쪽에서 포획하는 샌드위치 구조가 형성됩니다. 이 과정에서 금 나노입자가 특정 선에 집중적으로 밀집하게 되며, 이 입자들이 빛을 흡수하고 산란하는 광학적 특성 덕분에 우리 눈에 선명한 붉은색 선으로 나타납니다.
마지막으로 거치는 대조선인 시선에는 호르몬과 결합하지 않고 통과한 나머지 접합체를 붙잡는 항체가 들어 있습니다. 임신 여부와 관계없이 소변이 끝까지 정상적으로 이동했다면 이곳에도 금 나노입자가 쌓여 붉은 선이 나타납니다. 이처럼 호르몬이 이동하며 특정 위치에 나노입자를 밀집시켜 육안으로 색 변화를 확인하도록 돕는 정성 분석 원리입니다.