최근 간편하고 빠른 것을 선호하는 생활패턴의 변화로 인해 즉석식품(Ready-to-eat food)과 같이 조리과정이 없거나, 간단한 조리 만으로 바로 섭취가 가능한 식품은 전 세계적으로 빠른 성장률을 나타내고 있다. 이러한 즉석식품의 경우 소비자가 섭취하기 전에 위해미생물을 파괴하는 뚜렷한 가열공정이 없기 때문에 균에 오염되어 있을 경우 심각한 식중독을 유발할 수 있다. 따라서 즉석섭취식품에 대한 위해미생물 검출과정은 소비자의 식중독 및 식품사고 예방에 필수적이라 할 수 있다. 따라서 식중독균을 ...
최근 간편하고 빠른 것을 선호하는 생활패턴의 변화로 인해 즉석식품(Ready-to-eat food)과 같이 조리과정이 없거나, 간단한 조리 만으로 바로 섭취가 가능한 식품은 전 세계적으로 빠른 성장률을 나타내고 있다. 이러한 즉석식품의 경우 소비자가 섭취하기 전에 위해미생물을 파괴하는 뚜렷한 가열공정이 없기 때문에 균에 오염되어 있을 경우 심각한 식중독을 유발할 수 있다. 따라서 즉석섭취식품에 대한 위해미생물 검출과정은 소비자의 식중독 및 식품사고 예방에 필수적이라 할 수 있다. 따라서 식중독균을 모니터링 하기 위한 간단한 식품전처리 기술과 신속한 식중독균 검출 기술 개발이 절실히 필요하다. 본 연구에서는 간단하고 신속 정확히 시료의 분석을 할 수 있는 전기화학바이오센서를 통해 식중독균을 신속히 검출하였다. 현장 적용을 가능케 하기 위한 간편하고 신속한 식품전처리 시스템 개발을 위해 실리카 코팅 자성비드(Silica coated magnetic bead, SiMB)를 도입하였고 Silica binding polypeptide-protein G (SBP-ProG)이라는 융합단백질을 이용하여 신속하고 간단하게 SiMB에 항체를 적합한 방향성을 가지도록 고정시켰다. 이뿐만 아니라 바이오센서의 대량생산을 위해 값싼 플라스틱으로 사출성형(Injection molding) 방법과 초미세가공기술(Microelectromechanical system, MEMS)로 플라스틱 기판에 골드가 박막된 상판과 Interdigitated array (IDA) 전극이 형성된 하판을 제작하였다. 제작된 골드 전극 표면에 항체를 고정화하기 위하여 복잡한 화학적 처리과정 대신 Gold binding polypeptied-Protein G (GBP-ProG) 융합단백질을 이용하여 간단히 항원과 결합하기에 올바른 방향성을 가지게 고정시켰다. 또한 기존의 전극 표면에 항체를 결합시키는 방법은 전극 오염막을 형성하여 전기화학 바이오센서의 민감도를 감소시키는 단점을 가지고 있어 이를 극복하고자 항체의 고정화 과정을 IDA 하판 대신 상판의 골드 박막 부분에 실행함으로써 전극의 오염막 형성을 원천봉쇄하여 전기화학 신호를 증가시켰다. 결론적으로, 식품 내 존재하는 식중독균의 신속한 검출을 위하여 SiMB와 융합단백질을 이용한 전처리 시스템과 전극 오염막 형성이 억제된 플라스틱 기반 전기화학 바이오센서가 일체화된 시스템을 개발하여 신속하면서도 간편하게 식품 내 존재하는 식중독균을 101 CFU/g의 낮은 농도까지 민감하게 검출해 낼 수 있음을 확인하였다.
최근 간편하고 빠른 것을 선호하는 생활패턴의 변화로 인해 즉석식품(Ready-to-eat food)과 같이 조리과정이 없거나, 간단한 조리 만으로 바로 섭취가 가능한 식품은 전 세계적으로 빠른 성장률을 나타내고 있다. 이러한 즉석식품의 경우 소비자가 섭취하기 전에 위해미생물을 파괴하는 뚜렷한 가열공정이 없기 때문에 균에 오염되어 있을 경우 심각한 식중독을 유발할 수 있다. 따라서 즉석섭취식품에 대한 위해미생물 검출과정은 소비자의 식중독 및 식품사고 예방에 필수적이라 할 수 있다. 따라서 식중독균을 모니터링 하기 위한 간단한 식품전처리 기술과 신속한 식중독균 검출 기술 개발이 절실히 필요하다. 본 연구에서는 간단하고 신속 정확히 시료의 분석을 할 수 있는 전기화학 바이오센서를 통해 식중독균을 신속히 검출하였다. 현장 적용을 가능케 하기 위한 간편하고 신속한 식품전처리 시스템 개발을 위해 실리카 코팅 자성비드(Silica coated magnetic bead, SiMB)를 도입하였고 Silica binding polypeptide-protein G (SBP-ProG)이라는 융합단백질을 이용하여 신속하고 간단하게 SiMB에 항체를 적합한 방향성을 가지도록 고정시켰다. 이뿐만 아니라 바이오센서의 대량생산을 위해 값싼 플라스틱으로 사출성형(Injection molding) 방법과 초미세가공기술(Microelectromechanical system, MEMS)로 플라스틱 기판에 골드가 박막된 상판과 Interdigitated array (IDA) 전극이 형성된 하판을 제작하였다. 제작된 골드 전극 표면에 항체를 고정화하기 위하여 복잡한 화학적 처리과정 대신 Gold binding polypeptied-Protein G (GBP-ProG) 융합단백질을 이용하여 간단히 항원과 결합하기에 올바른 방향성을 가지게 고정시켰다. 또한 기존의 전극 표면에 항체를 결합시키는 방법은 전극 오염막을 형성하여 전기화학 바이오센서의 민감도를 감소시키는 단점을 가지고 있어 이를 극복하고자 항체의 고정화 과정을 IDA 하판 대신 상판의 골드 박막 부분에 실행함으로써 전극의 오염막 형성을 원천봉쇄하여 전기화학 신호를 증가시켰다. 결론적으로, 식품 내 존재하는 식중독균의 신속한 검출을 위하여 SiMB와 융합단백질을 이용한 전처리 시스템과 전극 오염막 형성이 억제된 플라스틱 기반 전기화학 바이오센서가 일체화된 시스템을 개발하여 신속하면서도 간편하게 식품 내 존재하는 식중독균을 101 CFU/g의 낮은 농도까지 민감하게 검출해 낼 수 있음을 확인하였다.
Many people have recently consumed convenience foods such as ready-to-eat (RTE) foods. The RTE foods have frequently been contaminated with foodborn pathogens because they are used without another treatment, which can cause a serious food poisoning. Hence, it is necessary to detect foodborne pathoge...
Many people have recently consumed convenience foods such as ready-to-eat (RTE) foods. The RTE foods have frequently been contaminated with foodborn pathogens because they are used without another treatment, which can cause a serious food poisoning. Hence, it is necessary to detect foodborne pathogens in foods rapidly, sensitively, and accurately. In this study, silica coated magnetic beads (SiMBs) were employed to rapidly and simply separate Listeria monocytogens from food matrixes, and silica binding polypeptide-protein G (SBP-ProG) was used to effectively immobilized anti-Listeria antibodies onto the SiMB surfaces as a crosslinker. Cyclic olefin copolymer (COC)-based electrochemical microfluidic chip was fabricated by bonding of a partially gold layered COC substrate (an upper substrate) and gold patterned interdigitated array (IDA) COC electrode via a microchannel-patterned double-sided adhesive tape (50 μm in thickness). To prevent electrode fouling, the GBP-ProG crosslinker and anti-Listeria antibodies were successively immobilized on the upper gold surface instead of the bottom IDA electrode surface without any chemical treatment inside the microchannel. As a result, the integration of the pre-treatment system adapting SiMBs and SBP-ProG fusion proteins and electrochemical COC chip developed here could detect L. monocytogens in real foods as low as 101 CFU/g simply, rapidly and sensitively.
Many people have recently consumed convenience foods such as ready-to-eat (RTE) foods. The RTE foods have frequently been contaminated with foodborn pathogens because they are used without another treatment, which can cause a serious food poisoning. Hence, it is necessary to detect foodborne pathogens in foods rapidly, sensitively, and accurately. In this study, silica coated magnetic beads (SiMBs) were employed to rapidly and simply separate Listeria monocytogens from food matrixes, and silica binding polypeptide-protein G (SBP-ProG) was used to effectively immobilized anti-Listeria antibodies onto the SiMB surfaces as a crosslinker. Cyclic olefin copolymer (COC)-based electrochemical microfluidic chip was fabricated by bonding of a partially gold layered COC substrate (an upper substrate) and gold patterned interdigitated array (IDA) COC electrode via a microchannel-patterned double-sided adhesive tape (50 μm in thickness). To prevent electrode fouling, the GBP-ProG crosslinker and anti-Listeria antibodies were successively immobilized on the upper gold surface instead of the bottom IDA electrode surface without any chemical treatment inside the microchannel. As a result, the integration of the pre-treatment system adapting SiMBs and SBP-ProG fusion proteins and electrochemical COC chip developed here could detect L. monocytogens in real foods as low as 101 CFU/g simply, rapidly and sensitively.
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