초록 ▼

□ 연구개요
박테리아, 세균, 바이러스 등 다양한 감염원을 효과적으로 검침할 수 있는 DNA 현장 검침법의 기반 기술을 개발하고자 함. 소량의 DNA을 효과적으로 검침을 위하여 a) 간편하고 효율적인 DNA 분리와 b) 중합 효소 연쇄 반응 (polymerase chain reaction, PCR)을 이용한 DNA 증폭을 가능하게 하는 자성과 광반응 금속으로 구성된 복합체를 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
• 자성-귀금속 나노 복합체의 성공적 제조
Fe₃O₄

□ 연구개요
박테리아, 세균, 바이러스 등 다양한 감염원을 효과적으로 검침할 수 있는 DNA 현장 검침법의 기반 기술을 개발하고자 함. 소량의 DNA을 효과적으로 검침을 위하여 a) 간편하고 효율적인 DNA 분리와 b) 중합 효소 연쇄 반응 (polymerase chain reaction, PCR)을 이용한 DNA 증폭을 가능하게 하는 자성과 광반응 금속으로 구성된 복합체를 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
• 자성-귀금속 나노 복합체의 성공적 제조
Fe₃O₄@SiO₂@Au, Fe₃O₄@SiO₂@Ag, Fe₃O₄@SiO₂@Pd
• 자성-귀금속 나노 복합체의 물리화학적 성질 분석
a. 자성 분리효과: 초상자성을 가지며 자석을 가까이 가져갔을 때 효과적으로 당겨지는 것을 확인함.
b. 광발열효과
자성-귀금속 나노 복합체는 자성 코어와 비교하여 특이적인 흡광을 보여주는 것을 확인함.
자성-귀금속 나노 복합체에 빛을 조사하였을 때 발열효과가 있음을 확인함.
• 자성-귀금속 나노 복합체를 이용한 DNA 증폭 효과 확인
자성-귀금속 나노 복합체를 PCR 용액에 섞어 DNA 증폭 효과를 확인하였을 때 전통적인 PCR 방법과 비교하여 2배 이상 증가하는 것을 확인할 수 있었음. 자성-귀금속 나노 복합체의 성분에 따른 DNA 증폭 효과의 차이를 비교함으로써 최적의 나노 복합체를 선택함.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구에서 제시하는 DNA 분리 및 증폭 기술은 단순한 과정을 통하여 DNA의 효과적인 검침을 가능하게 할 수 있음. 특히, 현재 전 세계적으로 문제가 되고 있는 코로나-19는 PCR을 통한 DNA 증폭이 주 검침법으로 사용되고 있으며 그 속도가 최고수준인 우리나라도 6시간이라는 시간이 소요됨. 자성-귀금속 나노 복합체의 경우 표적 물질의 분리와 함께 효과적이며 DNA의 효과적 증폭이 가능하여 그 소요 시간을 단축할 수 있을 것으로 기대됨.
또한, 자성-귀금속 나노 복합체의 광발열 효과를 가능성을 타진함으로써 PoCT 구현 가능성을 보여주었음. 관련 기술을 성공적으로 구현될 경우 사람의 질병의 신속한 검침 뿐 아니라 관련 질병에 대한 현장검진을 가능하게 하여 신속한 대응 및 처리를 통하여 경제적 사회적 손실을 최소화할 수 있음. 또한, 질병의 효과적 관리 및 모니터링이 가능하여 국민 복지의 향상에도 이바지할 수 있을 것으로 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1. 연구의 목표 ... 4
• 1.2. 연구 내용 ... 4
• 1.3. 연구의 필요성 ... 4
• 1.4. 추진전략 ... 5
• 1.5. 추진방법 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• 2.1 연구 결과 ... 7
• 2.2. 과제 성취도 ... 11
• 2.3. 향후 계획 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 15
• 끝페이지 ... 15