초록 ▼

연구의 목적 및 내용
□ 배양음성 심내막염과 불명열에서 종간전파 인체 감염병인 큐열, 바토넬라, 브루셀라등을 진단하기 위한 혁신적인 차세대 진단 기술 개발
- 실리콘 바이오광학 (마이크로링 공진기) 센서를 이용한 새로운 진단법 확립 (기존 PCR대비 민감도 10-100배 향상)
- 새로운 시료 전처리를 위해서 원인균 분리/농축 기술과 핵산 추출 기술을 통합한 랩 온어 칩 형태로 기술 확립 (기존 시료 전처리 기술 대비, 빠르고, 저렴하고, 고순도의 핵산추출 가능)
- 큐열, 바토넬라, 브루셀라와 같은 종간전파

연구의 목적 및 내용
□ 배양음성 심내막염과 불명열에서 종간전파 인체 감염병인 큐열, 바토넬라, 브루셀라등을 진단하기 위한 혁신적인 차세대 진단 기술 개발
- 실리콘 바이오광학 (마이크로링 공진기) 센서를 이용한 새로운 진단법 확립 (기존 PCR대비 민감도 10-100배 향상)
- 새로운 시료 전처리를 위해서 원인균 분리/농축 기술과 핵산 추출 기술을 통합한 랩 온어 칩 형태로 기술 확립 (기존 시료 전처리 기술 대비, 빠르고, 저렴하고, 고순도의 핵산추출 가능)
- 큐열, 바토넬라, 브루셀라와 같은 종간전파 인체감염의 새로운 진단법의 임상적 유용성을 증명함
- 통합 칩 (분리/농축, 핵산 추출, 검출) 자동화 및 최적화
- 검출 장비 소형화를 위한 통합 시스템 개발
- 통합 시스템을 이용 배양음성 심내막염과 불명열에서 종간전파 인체감염병 원인균 검출을 위한 임상적 유용성 확인

연구개발성과
□ 기술개발 및 임상적 유용성 확인을 위한 융합 연구를 진행 하였고, 이를 통해서 연구논문을 다수 출판 (40여편) 하였고, 각 기술에 대한 원천 기술 확보 (국내 7건 등록 및 해외 2건 등록, 국내 및 PCT 출원 다수)
□ 이와 더불어, 본 과제에서 도출된 특허를 바탕으로 보건산업진흥원-특허연계지원사업를 수혜하였고, 이를 이용, 6개월간 특허 컨설팅 및 기술 이전을 위한 사업화 컨설팅을 수행
□ 기업체와의 미팅을 통해서 연구 방향 및 추후 사업화에 강점을 가지고 있음을 확인 하였고, 원천 기술에 대한 기술 이전 2건 완료하였으며, 상품화 단계 진행중임
- 실리콘 마이크로링 공진기 센서를 이용한 검출 기술 확립
- 원인균 분리 및 농축 및 핵산 추출 기술 확립
- 통합 칩 개발 및 최적화 – 시제품 완성
- 배양음성 심내막염 환자 코호트 구축 및 종간전파 인체감염이 의심되는 불명열 환자 코호트 구축
- 큐열, 바토넬라, 브루셀라에 대한 혈청학적, 분자유전학적 진단기술 확립
- 통합 칩의 자동화 기술 개발
- 광학 시스템의 소형화 기술 개발
- 임상 시료를 이용 통합 칩의 유용성 확인
- 통합 칩의 자동화 기술 최적화
- 광학 시스템의 소형화 기술 최적화
- 배양음성 심내악염과 불명열 환자에서 새로운 차세대 진단법의 임상 적용 가능성에 대한 증명

연구개발성과의 활용계획(기대효과)
□ 우리나라에서 배양음성 심내막염의 가장 흔한 원인균인 큐열, 바토넬라, 브루셀라와 같은 종간전파 인체감염의 비중을 규명하여 우리나라에서 저평가되어 있는 종간전파 인체감염증의 중요성을 규명함
□ 새로운 차세대 진단법이 종간전파 인체감염 진단에 유용한지와 임상에 적용 가능성을 증명함으로써 실제 임상에서 바로 적용 가능 하도록 함
□ 지카바이러스 등 지속적으로 새롭게 발생하는 종간전파 인체감염에 유연하게 바로 활용할 수 있는 진단 시스템과 이의 임상적용 가능성을 증명하는 인프라를 구축하여, 향후 발생하는 새로운 종간전파 인체감염에 활용할 수 있을 것임

(출처 : 요약문 17p)

Abstract ▼

Purpose&Contents
□ Development of next diagnostics system for diagnosis of Q-fever, bartonella, brucella from endocarditis patients
- A diagnostic system using silicon microring resonators (10-100 times higher than PCR)
- New sample preparation technique for pathogen enrichment and nucleic

Purpose&Contents
□ Development of next diagnostics system for diagnosis of Q-fever, bartonella, brucella from endocarditis patients
- A diagnostic system using silicon microring resonators (10-100 times higher than PCR)
- New sample preparation technique for pathogen enrichment and nucleic acid isolation using lab on a chip system with rapidity, low-cost and high qualification
- Validate the system in clinical specimens for diagnosis of Q-fever, bartonella, brucella
- Optimization and automation of integrated disposable chip
- Simplification of total molecular diagnostic system

Results
□ Issued patents (7 domestic and 2 international, and several filed patents) and published over 40 papers (including SCI highest < 5% papers)
□ Patent related research grant issued 2018 for expanding the patent portfolio
□ 2 Core technology transfer to Companies for commercialization of the core technologies
- Silicon microring resonator for detection technique
- Sample preparation techniques for pathogen enrichment and nucleic acid isoaltion
- Integrated disposable chip
- Collection of clinical specimens from endocarditis patients
- Molecular diagnostic techniques for diganosis of Q-fever, bartonella, brucella
- Automatic system establishment
- Simplification of total system

Expected Contribution
□ Development of standardized diagnostic system for diganosis of Q-fever, bartonella, brucella which can be detected zoonotic factors for culture negative endocarditis in Korea and worldwide
□ New next molecular diagnostic system could be useful for clinical diagnostics in culture negative endocarditis in Korea and worldwide
□ After developing this system, the next molecular diagnostic system also could be useful for newly emerging infectious diseases including Zika virus and so on
□ This system easily applied for other disease diagnostics after changing simple modification of the sequence of primer of the target molecules

(source : SUMMARY 18p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 보고서요약 ... 2
• 제 출 문 ... 15
• 보고서 요약서 ... 16
• 국문 요약문 ... 17
• SUMMARY ... 18
• 목차 ... 19
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 21
• 1-1. 연구개발 목적 ... 21
• 1-2. 연구 개발의 필요성 ... 27
• 1-3. 연구개발 범위 ... 28
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 31
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 35
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 135
• 4-1. 목표달성도 ... 135
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 137
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 138
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 139
• 7. 연구개발성과의 보안등급 ... 140
• 8. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 140
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 140
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 141
• 11. 기타사항 ... 141
• 12. 참고문헌 ... 142
• 끝페이지 ... 143