초록 ▼

□ 연구개요
- 마이크로채널과 결합된 자성 나노센서를 개발하여 유전자 가위라고 불리는 DNA 제한효소의 반응성을 온도와 pH, 염도 등의 변화에 따라 측정하는 시스템을 구축하고, 이를 이용하여 정량적으로 반응성을 확인하는 것이 본 연구의 최종 목표임.
- 이를 위해 구동회로와 프로그램을 포함한 고정밀 자성 나노센서 시스템을 개발하고, 그에맞는 온도 제어 시스템과 마이크로채널의 설계와 제작함.
- 자동화된 시료 공급 장치와 전체 시스템을 통합하여 최종적인 측정 시스템을 완성하고 이를 이용하여 유전자 제한효소의 반응성을

□ 연구개요
- 마이크로채널과 결합된 자성 나노센서를 개발하여 유전자 가위라고 불리는 DNA 제한효소의 반응성을 온도와 pH, 염도 등의 변화에 따라 측정하는 시스템을 구축하고, 이를 이용하여 정량적으로 반응성을 확인하는 것이 본 연구의 최종 목표임.
- 이를 위해 구동회로와 프로그램을 포함한 고정밀 자성 나노센서 시스템을 개발하고, 그에맞는 온도 제어 시스템과 마이크로채널의 설계와 제작함.
- 자동화된 시료 공급 장치와 전체 시스템을 통합하여 최종적인 측정 시스템을 완성하고 이를 이용하여 유전자 제한효소의 반응성을 측정함.
- 측정법을 검증하고 온도, pH, 염도의 변화와 inhibitor의 유무에 따라 유전자 가위라고 restriction enzyme의 반응성을 정량적으로 측정함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1년차 (2020): 자성 나노센서 시스템 설계 및 제작
- 고정밀 자성 나노센서를 제작하여 단백질을 활용하여 이를 검증하였고, 그 결과를 논문으로 게재함.
- 구동에 필요한 하드웨어와 소프트웨어를 모두 확보하였음.
2년차 (2021): 온도 제어시스템 개발 및 마이크로채널을 통한 시료 공급장치 개발
- 온도 제어시스템을 구축하였고 정밀 제어에 필요한 알고리즘에 대해 현재 논문 투고를 위한 준비 중임.
- 마이크로 채널을 제작하였고, 그 결과를 국제학회에서 발표함.
- 시료 공급장치를 구축하고 이를 이용하여 LFA 제작이 가능하여 이를 검증하고 학술대회에서 발표함.
3년차 (2022): 전체 플랫폼 통합 및 유전자 제한효소의 반응성 테스트
- 통합 및 구동 테스트 완료 후 정상 동작을 확인하여 본격적인 실험을 진행함.
- 서로 결합하지 않는 표적/비표적 DNA를 선정하여 활용함.
- physisorption 기반의 최적의 부착법을 도출하였음.
- 계획했던 모든 조건에서의 실험 데이터를 확보하였고, 수학적 모델과의 비교 평가하고, 논문 투고를 위해 초안 작업 중임.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
- 기존의 기술로서 제공할 수 없었던 정보의 획득을 통해 유전자 편집 기술의 발전을 도모함.
- 향상된 유전자 편집 기술을 통해 인류의 질병을 치료하고 사전 예방까지 할 수 기술의 상용화를 앞당길 수 있음.
- 농업분야에서 활용될 수 있는 유전자 편집 기술을 향상시켜 인류의 식량 문제 해결에도 기여할 수 있음.
- 신약 및 치료법 개발에 활용되어 신산업을 창출할 수 있을 뿐만 아니라 질병의 매커니즘 규명 등 기초연구에도 활용될 수 있는 기술임.
- 자성 나노입자를 이용한 나노센서 기반 측정시스템이기 때문에 일반적인 나노센서기술 및 나노입자 활용 기술 등 기초과학기술 개발에 활용될 수 있음.

(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 ... 13
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 13
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 14
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 자체점검표 ... 15
• 7. 참고문헌 ... 15
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 18
• 끝페이지 ... 21