초록 ▼

□ 연구개요
과채류 관련된 주요한 유해 미생물인 병원성 대장균, 살모넬라, 리스테리아 모노사이토제네스를 동시에 검출할 수 있는 현장·적용형 신속검출법 개발을 위해서 1) 3종의 대상 유해 미생물에 대응하는 생물학적 수용체로서 박테리오파지 탐색, 2)극소형·고감도 자가진동 센서 및 automatic surface-scanning detection system 개발, 3) 검출시스템의 식품으로 적용을 통해 3종의 유해 미생물을 15분 이내에, 시료의 전처리없이 정량·정성적으로 검출하는 현장·적용형 신속검출법을 세계 최초로 개발함과

□ 연구개요
과채류 관련된 주요한 유해 미생물인 병원성 대장균, 살모넬라, 리스테리아 모노사이토제네스를 동시에 검출할 수 있는 현장·적용형 신속검출법 개발을 위해서 1) 3종의 대상 유해 미생물에 대응하는 생물학적 수용체로서 박테리오파지 탐색, 2)극소형·고감도 자가진동 센서 및 automatic surface-scanning detection system 개발, 3) 검출시스템의 식품으로 적용을 통해 3종의 유해 미생물을 15분 이내에, 시료의 전처리없이 정량·정성적으로 검출하는 현장·적용형 신속검출법을 세계 최초로 개발함과 장기적으로 휴대 가능한 wand detector 개발을 위한 초석을 다지고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
< 당초 연구목표 >
◯ 3종의 식중독균에 대응하는 박테리오파지 분리·정제
◯ 정제된 박테리오파지의 용균활성·형태학적 ·생화학적·유전학적 특성 비교분석
◯ 박테리오파지의 안정성 및 저장성 비교분석
◯ 박테리오파지의 고정화 방법 및 대상균과의 결합조건(온도, 반응시간) 최적화
◯ 대표과채류 선정 및 표면특성 검토
◯ 다양한 크기의 자가진동 센서 및 surface-scanning detector 개발
◯ Automatic surface-scanning detection system 구축
◯ 과채류로의 적용을 통한 대상균 검출능 비교분석
◯ 개발된 검출시스템의 validation

< 연구 목표 대비 연구결과 >
◯ 살모넬라, 병원성 대장균, 리스테리아에 특이적인 박테리오파지 분리·정제
◯ 정제된 박테리오파지는 높은 특이성 및 반응 역가, pH, 온도, 유기용매 및 유기산에 대한 넓은 안정성, 신규성 및 안전성, 저장기간 동안의 안전성을 입증함으로써 생물학적 수용체로서의 이용 가능성 제시 및 특허 출원·등록을 통한 지적재산권 확보
◯ 정제된 박테리오파지의 센서로의 고정을 위한 고정화 조건 최적화 및 고정화 효율 50%까지 향상
◯ 대표 과채류 13종의 표면특성 분석 및 표면특성에 따른 식중독균의 분포패턴 분석
◯ 다양한 크기의 자가진동센서의 고유의 공진주파수 영역대, 민감도, 검출한계 분석
◯ Photolithography-based microfabrication을 통해 surface-scanning detector 제작
◯ Automatic surface-scanning detector system 설계 및 디텍터와 센서 사이의 거리 (1.5 mm 이하), 동시검출을 위한 최적 센서수(3개), 검출시간(15분) 최적화
◯ 검출시스템의 대표 과채류 5종으로의 적용을 통해 대상미생물의 농도 의존적으로 신호가 검출됨을 확인함.
◯ 개발된 automatic surface-scanning 검출 시스템의 민감도, 검출한계, 반복성, 결정계수가 444.10 ± 35.57 Hz/decade, 1.96 ± 0.66 Log CFU/cm²,0.031%, 0.94로 향상됨.

□ 연구개발결과의 중요성
◯ 주요 유해미생물을 동시에 검출할 수 있는 현장적용형 실시간 동시검출법 개발에 관련하여 독보적이고 창의적인 학문 영역을 구축함.
◯ 특허 출원·등록된 박테리오파지는 항생제를 대체할 수 있는 친환경 소재로써 활용가능함.
◯ 검출시스템의 구축 및 그와 관련된 기술은 상용화 및 휴대화 가능한 wand system 개발을 위한 기반을 확립함.
◯ 개발된 검출시스템은 민감도가 우수하여 바이러스 검출 관련 현장적용형 신속검출법 개발에 활용될 수 있는 기반을 확립함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발의 필요성 ... 4
• 2) 연구목표 ... 5
• 3) 연구범위 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 1) 연구수행내용 ... 6
• 2) 연구결과 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 26
• 4. 참고문헌 ... 27
• 5. 연구성과 ... 27
• 끝페이지 ... 31