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보고서 상세정보

환경 분야 응용을 위한 바이오칩/센서 기술 동향 조사 분석

등록일자 2005-01-12
초록 문서보안 : www.kosen21.org
요 약 문

1. 제 목
환경 분야 응용을 위한 바이오칩/센서 기술 동향 조사 분석

2. 사업의 목적 및 필요성

? 바이오 칩 및 바이오센서의 탄생은 화학/생명공학/진단의학에서의 요구로 가속화되었으며 이의 플랫폼 기술이 점차적으로 타 기술 분야로 활발하게 전개 중임
? 이의 특성으로 볼 때 환경 시료의 분석, 환경 독성 분석, 환경 미생물 분석 분야에 칩, 센서 기술이 광범위하게 적용될 수 있으나 국내에서는 환경 연구에 적용이 거의 전무함
? 국가차원에서의 첨단 환경 기술 확보와 다학제간 융합 기술 발전 방향을 고려할 때 바이오 칩 및 바이오센서 기술 동향 보고는 국내 환경 관련 산, 학, 연 관련 종사자들에게 우수한 컨텐츠 기반을 제시 해 줄 수 있을 것으로 사료됨

3. 국내외 기술개발 현황

? 전 세계적으로 MEMS (Micro Electro Mechanical System) 기술을 기반으로한 다양한 목적의 바이오 칩 및 바이오센서 기술이 개발되고 있음
? 국내에서는 환경 연구에 직접적인 타깃을 두고 응용되는 예는 거의 전무하다고 할 수 있으며 아직까지 플랫폼 기술과 환경 연구에서 요구되는 다양한 응용분야의 접목이 이루어지지 못하고 있는 실정

4. 사업 내용 및 범위

본 사업에서는 바이오칩과 센서 기술의 기반 기술부터 응용까지 다양한 분야 자료를 조사 분석하였다. 사업 수행은 아래의 과정을 통해 수행되었다.
첫째로 환경 바이오센서 및 바이오칩 연구에 관련된 ?p샵 개최를 통해서 세계적으로 생물학적 환경 모니터링 연구 분야에서 바이오칩과 센서를 응용하고 있는 전문가를 초빙하여 세계적인 기술의 흐름과 연구에 대해서 강의를 듣고 최근 연구 동향에 관한 활 한 토의를 가졌다.
둘째로는 국내외 바이오칩 및 센서 전문가를 초빙하여 세미나 및 기술 자문을 의뢰해서 바이오칩 분야에서 최근 핫이슈가 되고 있는 토픽에 대한 연구 내용을 수집하고 토의하였다.
이외에도 국제적으로 저명한 학술 대회에 참석하여 최신 연구 동향에 대한 연구 내용을 파악하고 정보를 수집하였다. 참석한 학술 대회로는 미국 화학회 (ACS), Biosensors 2004 Congress, 미국 산업미생물학회 (SIM)이 있으며 각 학회의 분과 중 바이오칩과 센서에 관련된 부분에서 다양한 정보를 수집하였다.
셋째로 미국, 일본, 독일 등에 있는 바이오칩과 센서에 관한 선진 기술을 보유한 연구실에 방문하여 현지 연구 및 자료 수집을 실시하였다. 미국 University of California, Riverside와 Pacific Northwest National Lab과 Osaka University에서 방문 연구를 성공적으로 마쳤다. 또한 미국 Dupont Co. 와 독일 GBF에 대해서 상대편 연구원과의 면담을 통해 자료 수집을 실시하였다.
마지막으로 인터넷과 저널을 통해서 관련 정보를 수집하였다. Nature, Science등 최고의 권위가 있는 저널 중 총 17편의 관련 분야 논문을 찾아서 관련 정보를 수집하였다.

본 과제에서 수집한 자료는 DNA, RNA, Protein chip을 포함하여 바이오칩 제작을 위한 MEMS 기술을 포함하며 바이오센서로 활용될 수 있는 세포로부터 나노크리스탈까지 다양한 범위의 자료를 수집하였다. 특히 바이오칩과 센서의 기반 기술부터 수준 높은 응용에 이르기까지 관련 분야의 폭넓은 정보를 수집하여 정리하였다.

5. 정보 조사 결과

과제 수행을 위해서 5가지 방법으로 정보 수집을 실시하였다.

첫째로는 환경 바이오센서 및 바이오칩 ?p샵을 개최하여 국내외 관련 연구자들의 강의를 통해서 보를 수집하였다. 이를 위해 총 2회의 ?p샵을 개최하였으며 첫 번째 ?p샵인 “The 2nd International Workshop on Bio-chips and Environmental Biosensors“는 국외 4명과 국내 5명의 관련 연구자들의 강의를 통해서 유전자칩부터 단백질칩, Immunsensor, SMILE sensor까지 다양한 종류의 바이오칩/센서의 연구에 대해서 발표하였다. 또한 “A minioassay, whole까지, 또한 “A mini Symposium on Bio-chips and Biosensors“를 개최하여 산학연에 종사하는 국내 3명의 연사들과 본 과제 책임자가 각 분야에서 바이오칩과 센서의 활용에 관한 발표와 토의의 시간을 가졌다.

두 번째로는 관련 분야 전문가 초청 세미나를 개최하였다. 과제 수행 기간동안 총 6명의 전문가를 초청하여 세미나와 기술 자문을 얻었다.

세 번째로는 관련 학회에 참석하여 정보를 수집하였다. 총 3번의 국제 학회 참석을 통하여 관련 정보를 얻을 수 있었다. 순수 바이오센서 학회 중 가장 규모가 큰 “World Congress on Biosensors“에 연구책임자가 참석하여 관련 자료를 수집하였다. 이 학회에서는 바이오칩을 이용한 센서부터 다양한 종류의 바이오센서에 관한 연구가 발표되었다. 2004년 3월에 미국 애너하임에서 개최된 “American Chemical Society International Conference“에 연구책임자를 포함한 2명의 연구원이 참석하였다. 이 학회에서는 Division of Biochemical Technology 세션에서 Biosensors and Bioprocess Monitoring and Control과 High Throughput Screening/Genomics and Proteomics 에 관한 연구가 발표 되었으며 Analytical Chemistry 세션에서도 Biosensor 분석에 관한 깊이 있는 연구가 다루어졌다. 또한 ”Indutrial Microbiology & Biotechnology Conference (SIM)“ 학회 3명의 연구원이 참석 여 센서 구축을 위한 fabrication 기술과 환경 분야에서 바이오칩의 응용에 대한 정보를 수집하였다.

네 번째로는 연구원의 현지 연구 수행과 방문을 통한 정보 수집을 수행하였다. 미국, 일본, 독일의 관련 분야에서 선도적인 위치를 확보하고 있는 연구 그룹을 방문과 상대 연구원 면담을 통하여 연구 동향을 파악했다. 이 자료 조사에서는 특히 나노 기술과 독특한 광학 기술을 바이오칩과 센서에 응용한 연구들에 대한 자료를 수집하였으며 다양한 학문 분야의 접목을 통한 창조적인 연구에 관한 자료를 얻었다.

마지막으로 인터넷 자료와 저널을 통해서 최신 연구 동향을 파악했다. Nature, Science를 비롯하여 최고 권위의 저널에서 총 17개의 관련 연구 내용을 통해 과학적인 바이오칩/센서 연구에 대한 정보를 수집하였다.

6. 정보조사의 활용계획

? 본 사업을 통해서 얻어진 정보는 국내 수요 예상 기관에 배포될 예정이며 이를 통해 바이오칩과 센서에 관한 연구 분위기가 조성될 것으로 사료됨
? 환경문제는 국가 경쟁력과 밀접한 관계가 있는 문제이며 환경 분야에서 최첨단 기술의 도입은 곧 국가 경쟁력 강화로 연결될 것임
출처 KOSEN-코센리포트
URL http://www.kosen21.org/info/kosenReport/reportView.do?articleSeq=266758