초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구의 목적은 ‘심근경색 진단을 위한 생체모사 3차원 펩타이드 나노자기조립체 기반의 나노플라즈몬 바이오센서의 개발’ 임.
연구의 목적을 달성하기 위해 3~7개의 아미노산으로 이루어진 펩타이드를 in silico 시뮬레이션 및 실험적 방법을 통해 자기조립 가능 여부를 확인, 특정 형태를 나타내는 구조체를 형성하고자 함. 이를 이용하여 금속입자가 도입된 펩타이드 자기조립구조체를 형성, LSPR 나노바이오센서를 개발하고자 함. 최종적으로, 최적화된 펩타이드 자기조립구조체를 이용하여 심금경색 표지단백

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구의 목적은 ‘심근경색 진단을 위한 생체모사 3차원 펩타이드 나노자기조립체 기반의 나노플라즈몬 바이오센서의 개발’ 임.
연구의 목적을 달성하기 위해 3~7개의 아미노산으로 이루어진 펩타이드를 in silico 시뮬레이션 및 실험적 방법을 통해 자기조립 가능 여부를 확인, 특정 형태를 나타내는 구조체를 형성하고자 함. 이를 이용하여 금속입자가 도입된 펩타이드 자기조립구조체를 형성, LSPR 나노바이오센서를 개발하고자 함. 최종적으로, 최적화된 펩타이드 자기조립구조체를 이용하여 심금경색 표지단백질 또는 질병관련 단백질 검출을 위한 나노플라즈몬 바이오센서에 응용 및 최적화 하고자 함.

□ 연구결과
1) In silico 모델링을 통한 펩타이드 서열 최적화 및 실험적 방법을 통한 펩타이드 자기조립구조체 형성 확인
⇒ 금속나노입자의 종류에 따른 펩타이드 자기조립구조체 특이성 확인
⇒ 용매 종류에 따른 펩타이드 자기조립 구조적 특징 확인
2) 반응조건 변화에 따른 펩타이드 자기조립구조체 특성 확인
⇒ 용매 농도 및 pH 변화에 따른 구조체 변화 확인
⇒ 금속 농도에 따른 구조체 변화 확인
3) LSPR 센서 적용 및 표적 단백질을 이용한 심근경색 검출 센서 가능성 확인
⇒ 금속 농도 증가에 따른 LSPR 신호 증가 및 SERS 세기 증가 확인(플라즈모닉 프로브 적용 가능성 확인)
⇒ 압타머 및 트롬빈을 이용한 바이오센서 가능성 확인
4) 과산화효소 모방 펩타이드 자기조립구조체 기반 바이오센서 제작
⇒ 금/백금 입자가 도입된 펩타이드 자기조립구조체 형성
⇒ pH 및 온도에 따른 반응 최적화 실시 및 역학 계수 계산 실시
5) 펩타이드 자기조립구조체 기반의 알츠하이머병 진단 가능성 확인
⇒ 베타 아밀로이드의 선택적 검출 확인 및 선형성 확인

□ 연구결과의 활용계획
특정 구조적 형태를 나타내는 펩타이드 서열을 확보하였으며 이를 이용한 펩타이드 자기조립구조체 형성, 다양한 질병 단백질 진단이 가능한 바이오센서를 개발함.
이를 기반으로 원천 핵심 기술을 보유할 수 있을 뿐 아니라 진단 및 진단시약 개발에서 경쟁력을 확보할 수 있음. 최종적으로 다양한 질병진단 바이오마커의 검출 및 DNA, 바이러스, 병원균 등 다양한 분야의 검출에도 활용 가능함.

(출처 : 한글요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose& contents
The purpose of research is‘Development of nanoplasmonic biosensors based on biomimetic 3D peptide nano self-assembly structures for diagnosis of myocardial infraction’. To achieve purpose of research, we simulated and experimented using specific peptide sequences composit with

□ Purpose& contents
The purpose of research is‘Development of nanoplasmonic biosensors based on biomimetic 3D peptide nano self-assembly structures for diagnosis of myocardial infraction’. To achieve purpose of research, we simulated and experimented using specific peptide sequences composit with 3~7 amino acid to form unique self-assembled structures. Using specific peptide sequence, we fabricated self-assembled peptide structures incorporated with metal nanoparticles and developed nano bio-sensors based on LSPR effect. Finally, we applied and optimized nano plasmonic bio-sensors to detect myocardial infraction and/or disease protein using self-assembled peptide structures.

□ Result
1) Optimization of peptide sequences using in silico modeling and confirmation of self-assembled peptide structure through various experimental method
⇒ Confirmation of self-assembled structures corresponding to kinds of metal nanoparticles
⇒ Optimization of buffer effects resulting for self-assembled peptide structures
2) Characteristic of self-assembled peptide structures about the change of reaction conditions
⇒ Change of transformation of self-assembled peptide structure according to buffer concentration, pH, and metal concetrations
3) Application of LSPR sensors and passibility of detection sensor for myocardial infraction using target proteins
⇒ Change of metal concentration for increase of LSPR and SERS intensities
⇒ Possibility of bio-sensor using aptomer and thrombin
4) Fabrication of bio-sensor precursors based on peroxidase mimetic self-assembled peptide structure
⇒ Formation of self-assembled peptide structure with gold/platinum particels
⇒ Optimized reaction conditions according to pH and temperature and calculated reaction kinetic parmeters
5) Confirm the possibility of diagnosis of Alzheimer’s disease based on self-assembled peptide structure
⇒ Confirmed the selectivity of beta amyloid detection and linearity

□ Expected Contribution
We secured unique peptide sequences and it can be formed various self-assembled peptide structure morphology. And using this, we developed a biosensor precursors for diagnostic of various diseases proteins.
Based on this research, our research possess the source core techonology, furthermore, we can secured competitiveness in the development of diagnositc and diagnostic reagents.
Finally, we successfully applied various field such as detection of disease bio-maker, DNA, viruses, and pathogens etc.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 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 ... 7
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 9
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 24
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 26
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 26
• 7. 참고문헌 ... 27
• 8. 연구성과 ... 31
• 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 32
• 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 33
• 11. 기타사항 ... 33
• 끝페이지 ... 33