초록 ▼

1. 비표지 전기화학 방식의 압타머 기반 센서 개발 : 급성심근경색 관련 대표적 바이오마커인 B-type natriuretic peptide (BNP)와 Troponin I를 검출할 수 있는 비표지 전기화학 방식의 압타머 기반 센서를 개발하였음. 전기화학적 활성을 갖는 실리카 나노입자를 합성하여, 압타머와 표적단백질 결합에 의한 전극 가리움 정도를 전기 신호의 변화로 측정하는 것으로, 나노입자의 크기와 전하를 조절하여 센서의 민감도를 증가시켰음. 또한 TnI와 BNP에 대해 cross-reactivity test를 실행하여 간섭물질

1. 비표지 전기화학 방식의 압타머 기반 센서 개발 : 급성심근경색 관련 대표적 바이오마커인 B-type natriuretic peptide (BNP)와 Troponin I를 검출할 수 있는 비표지 전기화학 방식의 압타머 기반 센서를 개발하였음. 전기화학적 활성을 갖는 실리카 나노입자를 합성하여, 압타머와 표적단백질 결합에 의한 전극 가리움 정도를 전기 신호의 변화로 측정하는 것으로, 나노입자의 크기와 전하를 조절하여 센서의 민감도를 증가시켰음. 또한 TnI와 BNP에 대해 cross-reactivity test를 실행하여 간섭물질 (interference)에 대한 감응이 없음을 확인하였고, human serum albumin과 human serum을 바탕용액으로 한 검출실험을 통해 단백질들에 의한 방해효과 없이 TnI와 BNP가 각각 잘 검출됨을 확인하였음.
2. 전기화학 기반의 고감도 산화질소 (nitric oxide, NO)센서 개발 : perfluorinated silane 단량체 17FTMS를 이용한 소수성 sol-gel막이 도입된 전기화학 기반의 고감도 산화질소 (nitric oxide, NO)센서를 개발하였음. 평판형 NO 센서를 이용하여 배양액 조건하에서 세포에서 실시간으로 방출되는 산화질소(nitric oxide, NO) 신호를 감지하였을 뿐 아니라, 고감도 NO/O2 측정이 가능한 프로브형 센서를 통해 허혈-재관류에 따른 심근내 NO와 산소분압의 변화를 실시간으로 관찰하였음. 그리고 원격 허혈전처치에 의한 심근보호효과를 심근내 NO와 산소분압의 변화로서 확인하였고, TTC 염색법을 통해 비교분석함으로써 센서의 유용성을 평가하였음.

Abstract ▼

The aim of this work was to develop high-performance biomolecular sensor for early diagnosis of acute myocardial infarction. We developed aptamer-based label-free electrochemical sensor for detecting the bio-markers of myocardial infarction including B-type natriuretic peptide (BNP)and Troponin I (T

The aim of this work was to develop high-performance biomolecular sensor for early diagnosis of acute myocardial infarction. We developed aptamer-based label-free electrochemical sensor for detecting the bio-markers of myocardial infarction including B-type natriuretic peptide (BNP)and Troponin I (TnI). This sensor detects the signal changes by blocking effects of aptamer which bind with target protein using the electroactive silica nanoparticles. The sensitivity was enhanced by maximizing the blocking effects through controlling the size and charge of nanoparticles. As a result, this sensor had good sensitivity for TnI and BNP, respectively.
Additionally, there was no interference effect between TnI and BNP from the cross-reactivity test. In conclusion, we expected that these aptamer-based sensor could apply toward the early diagnosis for various diseases. For the evaluation of aptamer carrier for treatment of myocardial infarction, we developed the electrochemical nitric oxide (NO) sensor with NO permeable membrane. From the results of real time changes in NO of myocardium during ischemia-reperfusion, we confirmed that our NO sensor could be utilized as an evaluation tool for ischemic injury.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 7
• 목 차 ... 8
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 9
• 제1절 연구개발의 목적 ... 9
• 제2절 연구개발의 필요성 ... 9
• 제3절 연구개발대상 기술의 경제적, 산업적 중요성 ... 12
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 15
• 제1절 심근경색 진단 센서 ... 15
• 제2절 압타머 기반 센서 ... 18
• 제3절 산화질소 센서 ... 20
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 24
• 제1절 심혈관질환 조기진단을 위한 압타머 기반 센서 개발 ... 24
• 제2절 고성능 산화질소 감지용 센서 개발 ... 49
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 67
• 제1절 연구개발의 최종목표 ... 67
• 제2절 연차별 연구개발 목표 및 내용 ... 67
• 제3절 계획대비 달성도(선정시 제시된 연구목표) ... 71
• 제4절 위 연구목표(총연구기간)에서 중요도 순으로 4-5개 목표 추출 및 가중치 부여 ... 74
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 75
• 제1절 연구개발결과 활용 방안 ... 75
• 제2절 기대성과 ... 75
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 76
• 제7장 연구시설ㆍ장비 현황 ... 76
• 제1절. 다채널 일정전위공급기 (multi-potentiostat) ... 76
• 제8장 참고문헌 ... 77