초록 ▼

1. 연구목표
본 과제는 식중독균을 현장에서 고감도로 정량 검출 할 수 있는 “식중독균 검출용 나노플라즈모닉스 래피드 센서” 제작을 목표로 하며, 고감도 나노플라즈모닉스 신호를 갖는 기능성 나노프로브 제작 기술, 고신뢰도 플라즈모닉스 이미징 분석기술, 나노플라즈모닉스 래피드 센서 제작 기술을 중점적으로 연구하였음.

2. 연구의 필요성
식중독은 나타나는 증상이 거의 비슷하기 때문에 단순히 증상만으로는 원인균을 파악하기 어렵고 정확한 검사를 통해 그 원인균을 알 수 있음. 식중독균은 증식 속도가 매우 빠르고, 식

1. 연구목표
본 과제는 식중독균을 현장에서 고감도로 정량 검출 할 수 있는 “식중독균 검출용 나노플라즈모닉스 래피드 센서” 제작을 목표로 하며, 고감도 나노플라즈모닉스 신호를 갖는 기능성 나노프로브 제작 기술, 고신뢰도 플라즈모닉스 이미징 분석기술, 나노플라즈모닉스 래피드 센서 제작 기술을 중점적으로 연구하였음.

2. 연구의 필요성
식중독은 나타나는 증상이 거의 비슷하기 때문에 단순히 증상만으로는 원인균을 파악하기 어렵고 정확한 검사를 통해 그 원인균을 알 수 있음. 식중독균은 증식 속도가 매우 빠르고, 식재료에 의한 감염 특성상 발병의 확산이 빠르기에 발병 시 조기 탐지를 통한 적절한 조치가 매우 중요함. 따라서 바로 현장에서 신속하게 위험성 병원체를 탐지 할 수 있는 시스템의 개발이 필요함.
이미 현장에서 식중독균을 신속하게 검출할 수 있는 현장 진단형 분석 키트가 개발되었으나, 검출 감도가 떨어진다는 단점이 있어 아직도 다수의 반응과정과 많은 시간을 필요로 하는 복잡한 검사법에 대한 의존도가 매우 높음. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구진은 나노기술과 광 측정 기술을 이용하여 검출한계를 향상시키고 이 기술을 바탕으로 식중독 원인균을 바로 현장에서 신속하게 고감도로 정량 검출 할 수 있는 “식중독균 검출용 나노 플라즈모닉스 래피드 센서” 제작하고 그 성능을 평가하였음.

3. 연구 내용
○ 병원체의 고감도 검출을 위한 나노플라즈모닉스 신호 증폭용 나노프로브 제작
-할로우 형태의 금 나노프로브 개발 및 강한 라만 신호 증폭 효과 확인
-형광/라만 동시 신호 방출용 나노 프로브 제작 및 다중 검출 가능성 확인
-나노프로브에 식중독균 인지 항체(SEA, SEB 항체) 고정 방법 개발 및 높은 특이도 및 안정성 확보

○ 식중독 병원체의 선택적 검출을 위한 항체 고정화 기술 개발 및 이미지 기반 정량 분석 기술 개발
-다공성 멤브레인에 나노프로브를 도입하여 식중독 독소(아플라톡신) 검출용 고감도 면역 분석법 개발
-고감도/고재현 분석을 위한 라만 이미지 기반 정량분석 기술 개발
-라만 맵핑 기반 이미지 분석 기술 확보, 기본 ELISA 분석법 대비 100배 높은 민감도 확인

○ 신속한 현장진단을 위한 식중독균 검출용 나노플라즈모닉스 래피드 센서 플랫폼 제작 및 성능평가
-면역크로마토 그래피법을 이용한 식중독균(SEB) 검출용 나노프로브 기반 현장진단용 래피드 키트 제작
-이미징 기술을 응용한 고감도 정량 기술 확보, 기존 분석법 대비 10000배 이상의 민감도 향상 확인
-나노 입자와 금속 구조체 간 신호 증폭효과가 뛰어난 마이크로 어레이 타입의 3차원 지지체 개발
-고속 맵핑 기술을 이용한 살모넬라균의 정량분석법 개발

4. 기대효과
본 과제를 통해 개발된 식중독균 검출용 나노플라즈모닉스 래피드 센서는 기존 식중독 진단 기술의 한계성을 극복하고 현장에서 실제 적용이 가능한 신개념의 정밀진단법으로 활용 될 가능성이 매우 큼. 특히 긴급성 식중독을 신속/정확하게 진단하여 병의 확산을 조기에 차단하고 예후 및 치료법에 대한 예측 가능한 시스템 구축에 크게 공헌 할 것이라 확신함.