초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
○ 본 연구는 호흡기 감염 신·변종바이러스 중 특히 위험성이 높은 메르스(MERS), 중증급성호흡기증후군(SARS), 인플루엔자 (조류독감 발병 인플루엔자 포함)를 포함한 분자검사 기반의 현장현시 다중진단 시스템 개발을 목표로 실제 현장에서 검체 전처리의 니즈를 반영한 완전 밀폐형 검체 전처리 및 핵산 추출 시스템과 POCT 환경에 적합한 핵산 증폭 시스템 및 진단기술을 개발하는 것이 최종 목표임. 이를 통해 안전하고, 신속·정확한 검사를 수행할 수 있는 새로운 형태의 POCT 진단 플랫폼을 구축하고자

□ 연구의 목적 및 내용
○ 본 연구는 호흡기 감염 신·변종바이러스 중 특히 위험성이 높은 메르스(MERS), 중증급성호흡기증후군(SARS), 인플루엔자 (조류독감 발병 인플루엔자 포함)를 포함한 분자검사 기반의 현장현시 다중진단 시스템 개발을 목표로 실제 현장에서 검체 전처리의 니즈를 반영한 완전 밀폐형 검체 전처리 및 핵산 추출 시스템과 POCT 환경에 적합한 핵산 증폭 시스템 및 진단기술을 개발하는 것이 최종 목표임. 이를 통해 안전하고, 신속·정확한 검사를 수행할 수 있는 새로운 형태의 POCT 진단 플랫폼을 구축하고자 함.

□ 연구개발성과
◯ 본 연구목표 달성을 위하여 연구책임자를 중심으로 감염내과, 호흡기내과의 임상연구진과 진단검사의학과의 전문가와 긴밀한 협조체계를 마련하여 현장진단 프로토콜의 효용성을 여러 각도로 검토하는 연구협력 체계를 구축, 개발 전주기 동안 임상자문단의 각 질환별 상시 임상 자문 피드백 을 제공함.
◯ In vitro transcript RNA SOP(standard operation procedure) 정립 및 타겟 고위험 바이러스의 염기서열 분석으로부터 양성표준물질을 생산하여 진단의 정도관리, 검사 결과의 재현성, 정확성 및 신뢰성을 확보할 수 있도록 함.
◯ 등온증폭용 프라이머 및 다중 진단용 표적 유전자 증폭용 프라이머를 설계하고 최적화함.
- MERS-CoV 3종, SARS-CoV 2종, CoV 4종 (229E, NL63, OC43), HMPV 1종
◯ 2세부와 연계하여 다중진단 원천기술에 대한 특허를 공동 출원하고, 유기적인 피드백을 통해 원천기술 개발을 지원함.
◯ 서울대학교 글로벌 감염병센터(GCID)의 국내외 협력 네트워크를 활용하여 최근 유행하고 있는 해외유입 감염병의 유전자 서열 및 바이러스 항원을 입수하고, 다기관 협력병원 네트워크 구축을 통해 임상 자문 및 추후 임상 검체 지원 등의 협력 계획을 수립함.
◯ 전문가 자문과 문헌 고찰을 통해 국내외 현황을 반영해 개발된 성능평가 프로토콜을 개발하고 정립함.
◯ 삼성서울병원 스마트 헬스케어·의료기기융합연구센터(舊 의공학연구센터)를 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 산란 기반 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.

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
ㅇ 감염 질환 유발 바이러스의 분자진단은 한 번의 검사로 여러 유전체를 동시에 진단할 수 있어, 조기진단이 가능하기 때문에 그 효율성이 높은 고부가가치의 기술임. 또한, 미국 현장검사 시장의 경우 감염질환, 심혈관 질환, 혈당 측정 순으로 시장이 형성되어 있으며, 지속적으로 매년 5~8% 성장이 예상되므로 경제적 파급력이 클 것으로 예상함.
ㅇ 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.
ㅇ 본 연구의 결과물이 상용화될 시, 공중 보건의 능동적 통제를 통한 범국가적 보건 안정성을 증대 시킬 수 있을 것으로 예상함. 그 밖에, 본 연구 과정에서 차세대 현장신속진단 플랫폼의 바이오의 료기술과 바이러스의 다중진단에 대한 원천기술을 확보하여 관련 분야 시장을 선도할 것으로 기대됨.

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 10
• 2.1 연구수행내용 ... 10
• 2.2. 연구개발성과 ... 49
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 58
• 3-1. 목표 ... 58
• 3-2. 목표 달성여부 ... 60
• 3-3. 목표 미달성 시 원인 및 차후대책 ... 63
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 64
• 4-1. 기대효과 및 파급효과 ... 64
• 4-2. 연구개발 성과의 활용 방안 ... 65
• 끝페이지 ... 66