초록 ▼

□ 연구개요
질병의 진단 및 추적을 위해 바이오마커로 이용되는 생체 분자의 검출이 매우 중요하다. 생체조직 내의 특정 물질을 검출하기 위해 사용하는 형광현미경 등의 방법은 대상의 가시화 및 선택성을 위해 유독성의 형광 염료를 사용하므로 살아있는 대상에 사용하기 어려운 단점이 있다. 다양한 생체분자는 THz 대역에서 고유의 진동모드를 가지나, 체내에서 낮은 농도로 인해 기존의 시간축 분광학 관련 기술만으로는 검출이 어렵다. 본 연구는 생체조직의 측정을 위해 고속 THz 이미징 장치를 구축하여, 생체분자 고유의 THz 신호 검출을

□ 연구개요
질병의 진단 및 추적을 위해 바이오마커로 이용되는 생체 분자의 검출이 매우 중요하다. 생체조직 내의 특정 물질을 검출하기 위해 사용하는 형광현미경 등의 방법은 대상의 가시화 및 선택성을 위해 유독성의 형광 염료를 사용하므로 살아있는 대상에 사용하기 어려운 단점이 있다. 다양한 생체분자는 THz 대역에서 고유의 진동모드를 가지나, 체내에서 낮은 농도로 인해 기존의 시간축 분광학 관련 기술만으로는 검출이 어렵다. 본 연구는 생체조직의 측정을 위해 고속 THz 이미징 장치를 구축하여, 생체분자 고유의 THz 신호 검출을 통해, 조직 내 질병에 대한 바이오마커 검출하는 것을 목표로 하며, 민감도 증폭을 위해 나노슬롯 기반의 이미징 칩을 이용하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
고속 THz spectroscopic imaging 장치 구축
- 고속 optical delay line을 이용해 THz spectroscopic imaging 시스템 구축함
- 테라헤르츠 신호의 연속적인 고속 획득을 위한 신호획득 시스템 동기화 및 구동 소프트웨어 최적화
- 안정적인 이미지 획득을 위한 raster scanner 및 장치 제어 최적화

생체분자검출을 위한 label-free type 센서 제작
- 테라헤르츠파와 물질의 상호작용 증폭을 유도하는 이미징 센서 제작함
- photolithography를 이용해 나노미터급 선폭의 소자를 안정적으로 제작함

생체조직의 THz 이미징 및 분석
- 안정적인 이미지 획득을 위한 생체조직 처리기술 개발
- 치매동물모델에서 질병원인물질 축적에 따른 테라헤르츠 영상 측정
- 이미징 센서를 적용한 THz 조직 영상의 민감도 향상
- 뇌 부위별 테라헤르츠 분석을 통한 마커 축적 영향 분석

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 연구에서는 질병 유발 단백질의 조직내 분포를 독성을 가지는 형광염색 없이 측정함으로써, label-free type 센서를 이용한 테라헤르츠 이미징 기술이 비침습 생체 이미징 기술로 활용 가능함을 보인다. 주파수필터, 파면제어, 전기장증폭을 이용한 센싱등에 활용되던 소자 기술을 생체시료의 영상화 에 적용함으로써 높은 민감도의 테라헤르츠 영상 기술을 구현하고, 이는 의료진단기술로서의 기반연구로 활용 가능하다. 본 연구에서 개발하는 기술적 방법들은 분자센싱 및 이미징 뿐만 아니라 다른 특성의 THz 광소자를 이용하는 다양한 테라헤르츠 기술 연구에 적용 가능할 것으로 생각한다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 9
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 9
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 9
• 3) 목표 달성 수준 ... 9
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 10
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 10
• 6. 참고문헌 ... 10
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 14
• 끝페이지 ... 23