초록 ▼

연구개요
1. 새로운 방식의 질량분석 신호증폭기술을 통하여 비표지 (label-free) 방식의 초고감도 검출과 정량 및 다중검지가 가능한 질량분석 분자태그 개발
● 질량분석 분자태그를 이용한 질병 표지단백질 및 유전자의 검출
● 질량분석 신호 증폭기술을 이용한 초고감도 검출 기술 개발
● 고감도 다중검지 진단 시스템을 이용한 고속 정량 시스템 구축
2. 확장된 분자 태그와 다중검지를 통한 실제시료에서의 유효성 검증
● 특정질병과 연관성 있는 여러 종류의 바이오마커를 실제 시료에서 초고감도 다중검지

연구개요
1. 새로운 방식의 질량분석 신호증폭기술을 통하여 비표지 (label-free) 방식의 초고감도 검출과 정량 및 다중검지가 가능한 질량분석 분자태그 개발
● 질량분석 분자태그를 이용한 질병 표지단백질 및 유전자의 검출
● 질량분석 신호 증폭기술을 이용한 초고감도 검출 기술 개발
● 고감도 다중검지 진단 시스템을 이용한 고속 정량 시스템 구축
2. 확장된 분자 태그와 다중검지를 통한 실제시료에서의 유효성 검증
● 특정질병과 연관성 있는 여러 종류의 바이오마커를 실제 시료에서 초고감도 다중검지 및 정량검출법 검증
● 질병의 치료 후 예후관측의 신뢰도 검증을 위하여 특정 질병의 샘플시료를 사용하여 예후관측에서 중요한 매우 낮은 농도의 다양한 바이오마커 양의 변화를 개발한 초고감도 다중검지 정량검출방법의 검증 및 유효성 평가

연구 목표대비 연구결과
1. 질량분석 분자태그(molecular tag) 디자인 및 합성
- 금표면에서 사용가능한 티올기가 도입된 질량분석 분자태그 디자인 및 합성
- MALDI-TOF 질량분석기 안의 레이저에 의해 분해되어 금표면 뿐만 아니라 다양한 나노입자 표면에 사용가능한 광분해성 질량분석 분자태그의 디자인 및 합성
2. 질량분석 분자태그를 사용한 초고감도 검출방법 개발
- 하나의 검출신호를 수십만배의 증폭된 저분자 분자태그 질량신호로 치환 시켜주어 분석하고자 하는 타겟분자의 초고감도 검출법을 개발
- 질량분석 분자태그가 도입된 나노입자의 일부분에 손쉽게 다양한 타겟인식 분자(항체, aptamer, 리간드, 올리고핵산 등)를 결합함
3. 확장된 분자태그를 통한 다중검지법 개발 및 실제시료를 이용한 유효성 검증
- 각 각 디자인 및 합성된 분자태그들의 구조를 기반으로 내위표준물질을 디자인 및 합성함
- 엑소좀을 타겟으로 하여 고감도 검출
- 실제 쥐의 유방암 조직에 관련된 항체들을 이용하여 유방암 조직에 있는 여러 항원들을 동시에 검출하는 실험을 진행
- 네 종류의 항체(HER2, p53, PD1, PDL1)와 네 종류의 중수소 치환된 분자태크(D0, D4, D8, D12)를 부착하여 유방암 조직에서 각각의 항원이 어느 위치에 존재하는지 위치를 검출

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
- 초고감도 유전자 표적 질량분석 검출 및 다중 유전자 표적 동시 검출
- 감염의 신속한 진단을 위해 혈액이 아닌 비침습적 검체에 적용할 수 있는 검사 가능
- 신속 유전자 검출, 핵산 외 바이오마커 검출, 질량분석 조직 영상화 등에 응용
- 본 연구에서 도출된 질량분석 기반 분자진단 기술의 자국화 및 원천기술화를 통한 기술적 우위 선점
- 의료용 바이오센서는 고부가가치 창출이 가능한 미래 집중으로서 질병의 치료제 개발, 조기 진단, 예후 예측 등을 위한 바이오마커 발굴기술로 사용가능하며, 그로인한 다양한 경제적 파급효과를 기대할 수 있음
- 높은 정확도와 민감도를 갖는 고감도 진단기술의 개발을 바탕으로 기술적 우위를 선점하여 국내 산업성장에 기여할 것이며 원천기술 확보를 통해 의료진단 영역 확장이 기대됨
- 질량분석 기기의 소형화/저가화가 함께 이루어진다면 진단 시스템으로 활용 가능하여 인플루엔자, 코로나와 같은 유행성 바이러스 진단용 제품으로 개발

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 개요 및 최종 목표 ... 4
• 2) 연구를 통해서 개발하고자 하는 기술 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 1차년도 (2019) ... 5
• 2) 2차년도 (2020) ... 5
• 3) 3차년도 (2021) ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 6
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 1) 질량분석 분자태그의 확보 및 그를 이용한 질량분석 기반 진단법 ... 12
• 2) 질량분석 분자태그를 사용한 초고감도 검출법 ... 12
• 3) 확장된 분자태그를 이용한 다중검지법 및 조직영상화로의 확대 ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 1) 성과 관리 추진체계 ... 13
• 2) 기업화 및 기술이전 등 ... 13
• 3) 추가연구 등 활용방안 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 17
• 끝페이지 ... 26