초록 ▼

연구개요
본 연구는 전해질 유전체를 기반한 신뢰성·안정성을 갖춘 박막 트랜지스터(TFT)의 기술을 확보하고, 자기조립결합 특성을 이용하여 산화물 반도체박막와 바이오마커 인식요소인 DNA aptamer간 상호작용 특성에 대한 기초 연구를 통하여, 바이오센서 소자에 적용하며 소자 표면에서의 타겟 단백질(tau protein)의 거동의 연구결과를 기반으로 간단하며, 빠르고, 비표지 분석 (label-free detection)이 가능한, 고감도 및 선택성을 가질 수 있는 질병 조기진단용 바이오센서의 개발을 최종 연구목표로 한다.

연구개요
본 연구는 전해질 유전체를 기반한 신뢰성·안정성을 갖춘 박막 트랜지스터(TFT)의 기술을 확보하고, 자기조립결합 특성을 이용하여 산화물 반도체박막와 바이오마커 인식요소인 DNA aptamer간 상호작용 특성에 대한 기초 연구를 통하여, 바이오센서 소자에 적용하며 소자 표면에서의 타겟 단백질(tau protein)의 거동의 연구결과를 기반으로 간단하며, 빠르고, 비표지 분석 (label-free detection)이 가능한, 고감도 및 선택성을 가질 수 있는 질병 조기진단용 바이오센서의 개발을 최종 연구목표로 한다.

연구 목표대비 연구결과
본 연구진은 질병 조기진단용 바이오센서의 개발을 위하여 다음의 연차별 연구 내용을 수행하였음
○ 1차년도에는 전해질 유전체를 기반, 신뢰성·안정성을 갖춘 TFT의 개발
1) 전해질 유전체 기반 TFT를 위한 산화물 반도체 박막 후보군의 연구개발
2) 안정적인 소자 구동을 위해 하이브리드 절연박막을 이용한 TFT 소자 전극 보호기술 연구
3) 전해질 유전체 기반 TFT의 신뢰성 및 구동 안정성 연구
○ 2차년도에는 전해질 TFT 바이오센서 구축을 위한 산화물 반도체박막과 인식요소 (DNA aptamer)간의 상호작용 연구
1) 산화물 반도체 박막과 DNA aptamer 사이의 linker로 적용될 자기조립결합 다중층 박막의 기초연구
2) 산화물 반도체 박막과 DNA aptamer의 결합 특성 연구
3) DNA aptamer 결합에 따른 TFT의 전기적 특성분석 및 소자 안정성 분석
○ 3차년도에는 고감도 및 선택성을 갖는 알츠하이머병 진단용 바이오 센서의 개발
1) 타우 단백질 검출을 위한 바이오센서의 감도 및 선택성 분석
2) 고감도, 선택성, 신뢰성을 갖는 바이오센서 최적화

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 학문 및 기술 분야
1) 신개념의 바이오센서의 개발로 다양한 나노바이오 탐지분야의 연구개발을 가속화
2) 다양한 뇌질환과 췌장암등 조기진단이 매우 중요하고 질병들의 밝혀진 바이오마커를 조사하여 본 연구기술에 적용하게 된다면 다양한 난치성 질병을 극복할 수 있는 조기진단기술의 breakthrough를 일으킬 수 있을 것으로 예상
3) 기능성 물질을 다양한 조합에 의해 적용하면 다양한 특성을 갖는 극미량의 물질을 탐지할 수 있는 일반적인 방법으로 다양한 분야의 연구에서 새로운 방법을 제시
○ 사회 및 산업 분야
1) 개발된 바이오센서 기술을 이용하면 기존의 한계점을 극복하며 향후 신체부착형 전자소자 및 센서등 다양한 분야로 적용 가능한 핵심 원천기술이 될 수 있음
2) 고령화 사회에 있어서 큰 이슈로 부각될 난치성 뇌질환의 사회적인 비용을 크게 절감 시킬 수 있을 뿐 아니라 간단하고 간편하며 경제적인 탐지기술의 대중적 확대로 사회적 문제의 해결에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대
3) 연구과제의 결과를 응용, 최근의 다양한 ICT 기술과 접목에 따른 새로운 고부가가치 제품의 창출의 원천기술 확보를 통해 산업 경쟁력에 우위를 점할 수 있음

(출처 : 연구결과 요약문 2p)