초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구는 호흡기 바이러스 감염질환, 특히 위험성이 높은 메르스(MERS), 중증급성 호흡기증후군(SARS), 인플루엔자 (조류독감 발병 인플루엔자 포함)를 포함한 신·변종바이러스의 분자진단 기반 현장현시 다중진단 시스템 개발을 목표로 함. 현장현시 진단을 위해서는 감염의심 환자의 검체 확보 후, 검체 전처리, 핵산 추출, 증폭 및 검출 등의 일련의 과정에 소요되는 시간을 최대한 단축하여야 하며, 검체 자체로 인한 추가적인 감염 위험을 배제하기 위한 완전 밀폐형 시스템 및 저전력, 저비용, 소형화된 시스템

연구의 목적 및 내용
본 연구는 호흡기 바이러스 감염질환, 특히 위험성이 높은 메르스(MERS), 중증급성 호흡기증후군(SARS), 인플루엔자 (조류독감 발병 인플루엔자 포함)를 포함한 신·변종바이러스의 분자진단 기반 현장현시 다중진단 시스템 개발을 목표로 함. 현장현시 진단을 위해서는 감염의심 환자의 검체 확보 후, 검체 전처리, 핵산 추출, 증폭 및 검출 등의 일련의 과정에 소요되는 시간을 최대한 단축하여야 하며, 검체 자체로 인한 추가적인 감염 위험을 배제하기 위한 완전 밀폐형 시스템 및 저전력, 저비용, 소형화된 시스템의 개발이 필수적임. 본 연구에서는 완전 밀폐형 검체 전처리기기 및 핵산 추출 시스템을 개발하여, 임상 검체에 의한 추가 감염 가능성을 완전히 배제하고, 핵산의 등온 증폭 및 고감도 표면-증강라만산란 검출법을 개발하여, 중앙검사실 등에서만 가동 가능한 대형 장비 없이 핵산을 증폭하고, 높은 감도로 표적 유전자를 검출할 수 있는 기술을 개발하고자 함.

연구개발성과
◯ 삼성서울병원 스마트 헬스케어·의료기기융합연구센터를 중심으로 밀폐형 전처리 기구, 핵산 추출 시스템, 핵산등온증폭기술 및 고감도 검출기술의 요소기술을 개발하고, 한국과학기술원(KAIST)의 위탁 연구를 통하여 고감도 검출기술의 고도화를 추진함.
• 검체를 채취한 이후의 전처리 과정인 객담의 액화 또는 혈액(전혈)의 혈장 분리 등의 과정에서 원심분리기와 같은 전용 장비 없이 검체를 채취한 용기에서 뚜껑을 열지 않고 바로 검체를 전처리할 수 있는 밀폐형 시스템을 설계하고 시제품을 제작하고 평가함.
• 값 비싼 증폭장비 및 숙련된 전문가 없이 현장에서 검체를 빠르게 진단하기 위하여 핵산의 등온 증폭법을 도입한 현장현시 다중 진단용 핵산 등온증폭 시스템을 개발하고, 최적화 연구를 수행함.
• 저비용 종이기반 플라즈모닉 나노 구조를 설계하고 제작하여 고감도의 표적 유전자 진단 플랫폼으로 사용하고, 이를 활용한 고감도 표면-증강라만 산란기반 다중 진단법을 개발함.
• 플라즈모닉 나노구조 및 발광다이오드 광원을 이용한 초고속 유전자 증폭 시스템을 개발함.
• 광학 코드 기반의 상관관계를 이용하여 강한 시스템 잡음으로부터 약한 라만 신호를 효과적으로 추출하는 방법을 기반으로 고감도 표면증강라만 분광 시스템을 설계 및 제작하였음.
◯ 연구개발성과(논문, 지적소유권 등)로 전문학술지 논문게재 10편, 국내 출원 8건 및 국외(PCT) 출원 5건과 국내 특허 등록 1건이 있음. 기타 성과로는 학술대회 논문 발표 및 수상이 있음.
◯ 시작품 제작 : 1건
◯ 전문학술지(SCI(E)급) 논문 게재: 10 편
◯ 특허 출원: 국내 8건, 국외(PCT) 5건
◯ 특허 등록 : 국내 1건

연구개발성과의 활용계획(기대효과)
본 연구의 결과물은 신·변종 바이러스로 인한 감염 질환의 유입 경로가 되는 공항, 항만 등에서 유입 차단 및 즉각 현장 대응을 할 수 있도록 신속·정확한 진단체계를 구축할 것으로 기대됨. 또, 응급실 내 고위험 감염 질환자의 신속한 분리 진료를 통해 병원 내 2차 감염을 예방할 뿐만 아니라, 밀폐형 검체 전처리 시스템을 구축함으로서, 진단검사실 등에서 고위험 검체로 인한 추가 감염도 예방할 것으로 사료됨. 따라서, 본 연구의 결과물이 상용화될 시, 공중 보건의 능동적 통제를 통한 범국가적 보건 안정성을 증대시킬 수 있을 것으로 예상함. 그 밖에, 본 연구 과정에서 차세대 현장신속진단 플랫폼의 바이오의료기술과 바이러스의 다중진단에 대한 원천기술을 확보하여 관련 분야 시장을 선도할 것으로 기대됨.

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 9
• 2.1 연구수행내용 ... 9
• 2.2. 연구개발성과 ... 33
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 41
• 3-1. 목표 ... 41
• 3-2. 목표 달성여부 ... 42
• 3-3. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책 ... 43
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 ... 43
• 끝페이지 ... 44