초록 ▼

▣연구의 목적 및 내용
□ 연구의 목적
기존 항암제로 치료가 불가능한 항암제 불응암(dark matter) 환자의 동반진단(companion diagnostic)용 일체형 3D 나노광학센서/마이크로유체 통합구조체를 기반한 융합측정플랫폼 개발
□ 연구 내용
○ 1단계(2015~2017) 연구내용: 핵심기술 개발
- 동반진단용 일체형 3D 나노/마이크로 구조체 기반 국소 표면 플라즈몬 공명(localized surface plasmon resonance, LSPR) 센서 개발
⦁핵심기술: 본 연구팀에서

▣연구의 목적 및 내용
□ 연구의 목적
기존 항암제로 치료가 불가능한 항암제 불응암(dark matter) 환자의 동반진단(companion diagnostic)용 일체형 3D 나노광학센서/마이크로유체 통합구조체를 기반한 융합측정플랫폼 개발
□ 연구 내용
○ 1단계(2015~2017) 연구내용: 핵심기술 개발
- 동반진단용 일체형 3D 나노/마이크로 구조체 기반 국소 표면 플라즈몬 공명(localized surface plasmon resonance, LSPR) 센서 개발
⦁핵심기술: 본 연구팀에서 특허출원한 top-down 나노공정기술 기반 플라즈모닉 센서 제작기술을 활용하여, 3D 나노/마이크로 구조체 기반 국소 표면 플라즈몬 공명 센서를 개발하고 동반진단용 miRNA의 고감도,고선택도, 다중 검출 기술 연구
- 항암제 불응암(dark matter) 진단을 위한 고감도 SERS 기판으로서의 3차원 나노/마이크로 구조체 설계 및 제작 및 검출 기술개발 연구
⦁핵심기술: 본 연구팀에서 가지고 있는 신뢰성 있는 top-down 나노공정기술을 통해 SERS 기반 고감도 및 다중검출을 위한 3차원 나노/마이크로 구조체를 설계 및 제작하고, 이를 이용한 miRNA의 검출기술 개발 연구
- 항암제 불응암(dark matter) 특이적 miRNA expression profiling을 위한 고감도 형광 기반 검출 기술 개발 및 고효율, 고특이적 검출 프로브의 설계 및 개발 연구
⦁핵심기술: 고성능 형광현미경을 개발하여, 신뢰성 있고 정량적인 miRNA 프로파일링 기술 개발
- 고감도 광학 진단을 위한 미세유체 채널화 요소기술 및 실증 연구 (위탁과제_기계연)
○ 2단계(2018~2020) 연구내용: 임상시료를 대상으로 실용화 기술 개발
- 항암제 불응암 환자 유래 miRNA의 고감도 검출과 다중 검출 연구: 1단계의 연구를 통하여 확보된 3D 나노/마이크로 구조체 기반 LSPR 센서와 miRNA 검출용 바이오마커를 활용하여, 항암제 불응암 환자에서 유래한 miRNA의 고감도,고선택도, 다중 검출 실증 연구.
- 항암제 불응암 환자 유래 miRNA의 고감도 및 다중 검출 기술적용 및 실용화 기술개발 연구: 1단계에서 개발한 SERS 기반 3차원 나노/마이크로 구조체 진단 시스템을 적용하여 항암제 불응암 환자에서 유래한 miRNA의 고감도 및 다중 검출 기술 확립 및 실용화 기술개발 연구
- 항암제 불응암 환자 유래 miRNA의 형광 기반 검출 기술 적용 및 진단 실용화 연구: 단분자 이미징 기반 FRET 센서의 임상시료 검출 적용
- 다중 검출을 위한 미세유체 채널 구현 및 최적화 연구 (위탁과제_기계연)

▣연구개발성과
⦁ 항암제 불응암 환자의 동반진단용 3D 나노광학센서 제작을 위한 센서 요소기술 확보
⦁ 연구팀에서 특허출원한 top-down 나노공정기술 기반 플라즈모닉 센서 제작 기술을 활용하여, 3D 나노/마이크로 구조체 기반 국소 표면 플라즈몬 공명센서를 개발하고 miRNA의 고감도, 고선택적 검출 기술 실증
⦁ 과제를 통하여 제안된 LSPR 센서를 사용하여 10 fM 수준의 miRNA 검출 한계능을 확인하였고, 단일염기불일치(single base mismatch)를 구별하여 측정하는데 성공하였음
⦁ 다기능/목적의 SERS 기판을 위한 3차원 환형 나노 구조체 어레이 제작 기술 개발
⦁ 다양한 SERS 구조의 검증을 통하여 나노갭 구조별 센서 특성 검증하였으며, SERS 기판과 molecular beacon을 이용하여 miRNA 검출 실증
⦁ 프리즘 타입 TIR-FRET 현미경 제작 및 Multiplexing이 가능한 miRNA 검출용 FRET 센서 개발
⦁ 광학 측정이 가능한 3차원 미세유체 채널 제작 및 특성 평가 완료
⦁ 상위 5% 논문을 포함하여 SCI 논문 22 편
⦁ 미국 특허 등록 건을 포함하여 국내외 특허 등록 10 건, 출원 28 건
⦁ 기술이전 1건 (위탁과제 파생기술-초소형레이저 조사 및 측정장치)

▣연구개발성과의 활용계획(기대효과)
⦁항암제 불응성을 치료 전에 선제적으로 진단하고 치료에 활용할 수 있는 환자 동반진단용 3D 나노/마이크로 구조 기반 바이오마커 고감도, 다중 검출 원천기술 개발
⦁나노공정기술 및 측정기술을 활용하여 항암제 불응암에 대한 진단을 정확하고 신뢰성있게 할 수 있는 시스템의 원천기술을 확보함으로써 이를 실용화하여 의료현장에 적용할 수 있음
⦁진단키트 개발로 의료진의 효율적인 암 치료방법 선택 뿐만 아니라 환자의 치료비용 절감 및 삶의 질 향상에 기여할 수 있음

(출처 : 요 약 문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 8
• 2-1. 연구수행내용 및 성과 ... 8
• 2-2. 대표적 성과 ... 46
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 47
• 3-1. 목표 ... 47
• 3-2. 목표 달성여부 ... 47
• 3-3. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성 등) ... 49
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 50
• 붙임. 참고문헌 ... 51
• 끝페이지 ... 51