초록 ▼

암 바이오마커에 대한 assay 개발
'- 유방암에 대한 3종의 바이오마커 선정
'- 신규 유방암 마커인 ER LG3 단백질 및 항체 제작
'- ER LG3, CEA, CA15-3에 대한 ELISA assay 확립 및 임상시료에 적용
마이크로 캔틸레버에서의 고감도 단백질 센싱 기술 개발
'- 펩타이드 리간드를 이용한 active PKA를 특이적으로 감지하는 캔틸레버 assay 확립
'- 임상시료 적용을 위한 자동 시료전달 캔틸레버 시스템 제작 및 최적화
'- 캔틸레버 sensor assay의 C

암 바이오마커에 대한 assay 개발
'- 유방암에 대한 3종의 바이오마커 선정
'- 신규 유방암 마커인 ER LG3 단백질 및 항체 제작
'- ER LG3, CEA, CA15-3에 대한 ELISA assay 확립 및 임상시료에 적용
마이크로 캔틸레버에서의 고감도 단백질 센싱 기술 개발
'- 펩타이드 리간드를 이용한 active PKA를 특이적으로 감지하는 캔틸레버 assay 확립
'- 임상시료 적용을 위한 자동 시료전달 캔틸레버 시스템 제작 및 최적화
'- 캔틸레버 sensor assay의 CV 확보를 위하여 mixed sample based assay로 washing 조건과 spinning 조건 최적화
'- 비특이적 결합 최소화를 위한 캔틸레버 표면처리 프로토콜 최적화
'- 캔틸레버 표면 SAM 개질을 통한 비특이적 결합 제거
'- 유방암 마커 3종인 ER LG3, CEA, CA15-3 단백질과 항체를 이용한 마이크로캔틸레버에서의 측정 기초 실험 앱타머 기반 바이오센서 개발
'- RNase H에 의해 신호가 증폭되는 biosensor 시스템을 고안
'- Thrombin을 모델시스템으로 적용하여 sensitivity 및 selectivity 확보
'- Plasma 시료에 적용을 위한 최적화

Abstract ▼

The goal of the present research project was to incorporate novel protein biomarkers discovered by FPC into highly sensitive biosensor systems to develop diagnostic biosensor systems for breast cancer, and to evaluate newly identified cancer biomarkers on microcantilever-based diagnostic devices. Fo

The goal of the present research project was to incorporate novel protein biomarkers discovered by FPC into highly sensitive biosensor systems to develop diagnostic biosensor systems for breast cancer, and to evaluate newly identified cancer biomarkers on microcantilever-based diagnostic devices. For breast cancer diagnosis, we have chosen three protein biomarkers including endorepellin LG3 fragment, CEA and CA 15-3, set up ELISA assays, and optimized the assays for the use in serum samples. The developed assays were then utilized for testing in serum samples from cancer patients and normal controls, and are being employed for validating endorepellin LG3 fragment as a breast cancer marker. To optimize the microcantilever sensors for detection of biomarkers in biofluid, the sensor systems were automated to handle sample delivery and washing, in collaboration with a team of cantilever device fabrication in Intelligent Microsystem Center. The cantilever-based assays for some breast cancer biomarkers were also set up on calix-crown SAMs of senor surfaces, and the feasibility of the sensor assays for biomarker detection was demonstrated in serum samples. We also developed a highly sensitive nanomechanical sensor assay based on an electrical measurement for detecting activated PKA. After the binding was systematically evaluated by various analysis strategies employing a peptide ligand PKI-(5-24), the ATP-dependent recognition of the catalytic subunit of PKA was successfully transferred on to the microcantilevers at protein concentration of 6.6 pM - 66 nM with the detection limit of ~10 pM, which is far superior to the conventional activity assay. On the other hand, we have developed a convenient aptamer-based biosensor system. By employing a switch in binding partners for the aptamer, the molecular recognition of thrombin by the DNA aptamer was demonstrated to be sensitively and selectively transduced through signal amplification of fluorescence dequenching assisted by RNase H, which cleaved self-quenched RNA in the RNA/DNA duplex. In addition, we have obtained a quantitative analyzer capable of responding to an increase in thrombin concentration with a linear increase in fluorescence. The assay was also applied to the analysis of thrombin in serum that was depleted of coagulation factors.

목차 Contents

• 제출문 ...1
• 보고서 초록 ...2
• 요약문 ...3
• Summary ...5
• Contents ...6
• 목 차 ...7
• 제1장 연구개발과제의 개요 ...8
• 제1절 연구개발의 필요성 ...8
• 제2절 연구개발의 목표 ...10
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...12
• 제1절 국외 기술개발 동향 ...12
• 제2절 국내 기술개발 동향 ...17
• 제3절 국내외 기술수준 비교 ...18
• 제4절 향후 전망 ...18
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...20
• 제1절 마커 후보군 분석 및 assay 방법 개발 ...20
• 제2절 앱타머를 이용한 센싱기술 개발 ...23
• 제3절 캔틸레버 바이오센서 개발 ...28
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...36
• 제1절 연구개발 목표달성도 ...36
• 제2절 핵심기술 확보의 대표적 성과 ...37
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...40
• 제1절 연구개발성과의 유용성과 활용성 ...40
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학 기술 정보 ...41
• 제1절 관련 산업/시장 현황 및 전망 ...41
• 제2절 나노바이오센서 연구 동향 ...44
• 제7장 참고문헌 ...49