초록 ▼

□ 연구개요
이 연구에서 개발한 질병진단용 광학 가스센싱 검출결과는, (i) 상온에서 실시간 모니터링이 가능; (ii) 가스노출 시 1초 이내의 매우 빠른 응답시간; (iii) 대상가스에 대한 0.2 ppm 이하의 검출하한 및 높은 민감도; (iv) 진단 농도범위에서 신뢰도 있는 선형구간; (v) 타 가스 종에 대한 높은 선택도; (vi) 신호 재현성이 높음; 등 기 보고되었던 전기화학 센서에 비하여 높은 센싱 성능을 보여, 상온에서도 측정 가능한 체외 질병진단센서로 활용할 수 있는 높은 잠재력을 확인함

□ 연구

□ 연구개요
이 연구에서 개발한 질병진단용 광학 가스센싱 검출결과는, (i) 상온에서 실시간 모니터링이 가능; (ii) 가스노출 시 1초 이내의 매우 빠른 응답시간; (iii) 대상가스에 대한 0.2 ppm 이하의 검출하한 및 높은 민감도; (iv) 진단 농도범위에서 신뢰도 있는 선형구간; (v) 타 가스 종에 대한 높은 선택도; (vi) 신호 재현성이 높음; 등 기 보고되었던 전기화학 센서에 비하여 높은 센싱 성능을 보여, 상온에서도 측정 가능한 체외 질병진단센서로 활용할 수 있는 높은 잠재력을 확인함

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) 기상(gas phase) 측정용 플라즈모닉 분석장치 개발
- 기상에서 안정적 신호측정을 위하여 넓은 입사광 각도범위 내에서도 미디엄의 상변화로 유도된 유전율 변화를 감지할 수 있는 플라즈모닉 가스 분석장치 자체개발 완료
- 가스 농도별 분석 신호의 calibration을 위하여 시료주입 마이크로 플루이딕 채널을 포함한 샘플챔버 디바이스를 제작하고 플라즈모닉 분석장치에 연결, 안정된 광학 분석신호 확보
(2) 질병 진단용 바이오마커 선정 및 바이오센서 칩 제작
- 사람 날숨에 포함된 VOCs 중 유방암 진단을 위한 포름알데하이드; 당뇨 진단을 위한 아세톤; 대장암 진단을 위한 메탄; 의 질병 진단 바이오마커 3종 선정 및 각 종의 분석 농도범위 확인
- 대상가스 종 검출을 위한 감지층 개발(SiO₂/TiO₂ 금속산화물 나노입자 디자인 및 합성, 특성분석, 보편적 자기조립단분자층 도입, 특이적 리간드 개질화), 금 박막 표면에 제작 및 센서 칩 표면 특성분석
(3) 대상가스 농도별 검정(calibration) 및 분석시스템의 검출 성능 평가
- 선정한 VOCs 바이오마커에 대하여 제작한 센서칩을 이용하여 검출성능 분석(1초내 응답, 높은 민감도 및 선택도), 대상 바이오마커의 진단범위(under 1.0 ppm level) 내 체외진단시스템 활용가능성 검증

□ 연구개발결과의 중요성
(1) 연구성과 기술 자체의 활용: 진단도구 헬스케어서비스 실용화 달성
- 본 연구성과를 통하여 사람의 호흡가스 속에 포함된 질병 표지자를 정밀하게 분석함으로써, 매우 간단한 방법으로 빠르게 당뇨, 각종 암 등의 질병을 조기에 진단할 수 있는 강력한 진단도구가 될 수 있음
- 소형화 프로토타입이 완성되면 모바일 헬스기기에 연결 가능한 유비쿼터스 헬스케어시스템으로 활용 가능함
(2) 질병진단 바이오센서 의료기술 사업화 달성
- 본 연구진은 확보된 연구결과의 지식재산권을 토대로 관심기업에 기술이전 예정
- 기술이전 받은 기업은(특허권 양수 또는 라이센싱 인) 본 연구에서 개발된 (i) 광학가스센싱 분석장치; (ii) 질병진단 가스센서 칩; 두 가지 품목의 양산 및 사업화가 가능함

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발 과제의 개요 ... 4
• 가. 연구 배경 ... 4
• 나. 연구과제 최종목표 및 필요성 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 가. 연구수행 내용 ... 4
• 나. 연구 결과 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 11
• 끝페이지 ... 13