초록
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연구의 목적 및 내용
M13 박테리오파지의 장점인 유전 공학 기술과 우수한 자기 조립 특성을 극대화하여
1. 특정 물질에 특이적으로 반응하는 기능성 M13 박테리오파지를 개발
2. 자기 조립 기술을 통한 광학 나노 구...

연구의 목적 및 내용
M13 박테리오파지의 장점인 유전 공학 기술과 우수한 자기 조립 특성을 극대화하여
1. 특정 물질에 특이적으로 반응하는 기능성 M13 박테리오파지를 개발
2. 자기 조립 기술을 통한 광학 나노 구조체 제작
3. 극미량의 특정 대상물질을 선택적으로 감지할 수 있는 고감도∙고선택성 칼라센서 개발
4. 스마트폰의 기능을 활용하여 장소에 구애받지 않고 실시간으로 대상믈질을 검출하여 현장에서 정보를 처리하는 시스템 구축

연구결과
⦿ 다양한 대상 물질에 반응하는 선택적 수용체 개발
- Directed evolution screening을 통해 phage random library를 Trinitrotoluene(TNT)에 screening 하여 방향성 물질을 높은 감도로 감지할 수 있는 기능성 M13 박테리오 파지(WHW phage)를 개발함. 또한 대상 물질의 극성에 민감하게 반응할 수 있는 기능성 M13 박테리오파지(4E phage)를 추가로 개발하는데 성공함

⦿ 자기 조립 기술을 통한 신개념 광학 나노 구조체 개발
- 자체적으로 개발한 자기 조립법인 pulling 기술을 최적화하여 WHW phage의 자기 조립 조건을 확립하고 WHW phage로 이루어진 광학 나노 구조체를 개발함

⦿ M13 박테리오파지를 이용한 새로운 개념의 칼라센서 개발
- VOC 및 습도 칼라센서 개발: 기본 유기 용매 (VOC; volatile organic compounds) 및 습도에 반응하는 M13 박테리오파지 기반 칼라센서 개발
- 폭발물 감지 센서 개발: 대표적인 폭발물의 일종인 TNT를 선택적으로 극미량 검출 가능한 칼라센서 개발
- 약물 감지 센서 개발: 대표적 항생제 물질인 Amoxicillin과 Rifampicin 검출이 가능한 칼라센서 개발
- 세포 부산물 감지 센서 개발: 세포 호흡 결과 발생하는 부산물을 분석하여 암세포를 구분할 수 있는 칼라 센서 개발

⦿ 실생활에 응용할 수 있는 센서 시스템 구축
- 스마트폰을 이용한 실시간 데이터 처리 기술 개발: 휴대 가능한 스마트폰을 바이러스 기반 칼라센서에 도입하여 실시간으로 데이터를 분석∙처리 할 수 있는 기술 개발

연구결과의 활용계획
본 연구에서 새롭게 개발하고자 하는 칼라 센서는 감도와 선택성이 좋고 휴대가 용이하여 가까운 미래에 실용화 될 수 있으리라 전망됨. 특히, 리트머스나 페이퍼 형태로 보급된다면 개인 사용자뿐만 아니라 가정에서 쉽게 환경오염물질에 대한 노출 정도를 쉽게 판단할 수 있게 된다. 또한, 스마트폰을 이용한 정성∙정량 분석 및 무선 데이터 처리 기술을 통해 새로운 개념의 센서 시스템을 구축함으로써, 미래에 보다 안전하고 쾌적한 삶을 영위할 수 있는데 실제적으로 응용 될 것으로 전망

(출처 : 한글요약문 4p)

Abstract
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Purpose&contents
By taking advantages of M13 bacteriophage including genetic engineering technology and self-assembly property,...

Purpose&contents
By taking advantages of M13 bacteriophage including genetic engineering technology and self-assembly property,
1. Development of functionlized M13 bacteriophage which can specifically bind to target material
2. Fabrication of optical nano structure by using self-assemlby technology
3. Development of highly sensitive, highly selectivity color sensor which can selectively detect extremely small amount of target molecule
4. Establishment of sensor system which can perform real-time detection of target molecules in the site by utilizing smart phone

Result
⦿ Development of receptors which can detect target molecules
- By utilizing directed evolution screening, developing functional M13 bacteriophage
(WHW phage) which can detect aromatic molecules in high sensitivity

⦿ Development of novel optical nano structure by self assembly technique
- By adopting Pulling method, optimizing the self assembly condition of WHW phage to fabricate optical nano structure which is consist of WHW phage

⦿ Development of novel color sensor by utilizing M13 bacteriophage
- Development of color sensor for VOC and humidity detection
- Development of color sensor for explosive detection
- Development of color sensor for drug detection
- Development of color sensor for explosives

⦿ Establishment of practical sensor system
- Development of data processing technique by utilizing smart phone: By utilizing portable devices such as smart phone, developing the technology to analyze the sensor data.
- Fabricate multi-array color sensor system to detecting various target molecules at once

Expected Contribution
We expect that the color sensor which is the goal of this research can be commercialized in the near future because it has a not only high sensitivity and high selectivity but also portable size. Expecially, by supplying litmus or paper form, consumers can easily acquiring the quantitative information of pollutant. Additionally, by smart phone-based quantitative, qualitative analysis and wireless data processing technology, we can establishing novel sensor system.

(출처 : SUMMARY 5p)

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 11
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 15
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 24
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 25
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 26
• 7. 참고문헌 ... 27
• 8. 연구성과 ... 28
• 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 35
• 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 35
• 11. 기타사항 ... 35
• 끝페이지 ... 35

참고문헌

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