초록 ▼

□ 연구개요
❍ 본 연구는 유전자 정제, 증폭, 검출 등 유전자 진단에 있어서 필수불가결한 일련의 공정이 유기적으로 연계되어 현장에서 신속하게 사용이 가능한 전기능 내장형 분자진단 키트를 제작하는 것이다.
❍ 특히, 플라스틱의 대안으로써 종이 기반 신속신단 키트에 최적화된 유전자 정제, 증폭, 검출에 대한 원천기술을 개발하고자 하였다.
❍ 이를 통해 유전자 분석의 전 과정을 일련의 연속 공정으로 진행할 수 있는 키트를 개발하고 조작을 자동화시키며, 질병 진단 및 환경오염물질 검출에 범용적으로 적용해보았다.

□ 연구개요
❍ 본 연구는 유전자 정제, 증폭, 검출 등 유전자 진단에 있어서 필수불가결한 일련의 공정이 유기적으로 연계되어 현장에서 신속하게 사용이 가능한 전기능 내장형 분자진단 키트를 제작하는 것이다.
❍ 특히, 플라스틱의 대안으로써 종이 기반 신속신단 키트에 최적화된 유전자 정제, 증폭, 검출에 대한 원천기술을 개발하고자 하였다.
❍ 이를 통해 유전자 분석의 전 과정을 일련의 연속 공정으로 진행할 수 있는 키트를 개발하고 조작을 자동화시키며, 질병 진단 및 환경오염물질 검출에 범용적으로 적용해보았다.

□ 연구 목표대비 연구결과
❍ 과제 최초 선정 당시 계획했던 목표를 모두 달성하였고, 일부 목표는 초과 달성하였다. 구체적인 연구결과는 다음과 같다.
❍ 대표적인 친환경 물질인 종이가 현장 진단키트 제작 재질로써 가지는 장점 (모세관 현상에 의한 시료 반자동 이송 및 폴딩을 통한 원거리 단시간 이동 등)을 이용하여 종이칩을 제작하는 공정을 확립하였다. 또한, 일련의 유전자 증폭 공정을 폴딩, 슬라이딩, 회전 방식 등으로 다양하게 적용함으로써 전 기능이 연속 공정에 의해 구현되는 현장 신속진단 종이칩의 활용 가능성을 확인하였다.
❍ 핵산 전처리를 수행할 수 있도록 종이 표면에서 핵산과 화학적으로 상호작용하는 화학물질 (polydopamine, chitosan, glass microfiber 등)을 선정하여 코팅함으로써 핵산을 전처리하는 기술을 개발하였다.
❍ LAMP 등온 증폭 공정이 재현성 높게 진행되도록 최적화시키고 체온으로도 유전자 증폭이 가능하도록 무동력 기반 RPA 기법 적용 가능성을 확인하였다.
❍ 다양한 목적으로 발굴된 색 변화 유발 염료 (fisetin, Safranin O, carmoisine, diphenylamine, 4-aminoantipyrine, methylene blue, phenolphthalein, polydopamine)를 육안 검출 시약으로 활용하고 더 나아가 색 변화 유발 염료 (Chemosensor L)을 자체적으로 합성하여 검출에 활용하였다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
❍ 친환경 물질인 종이를 이용하여 현장에서 신속 진단에 적용 가능하도록 분자진단 키트의 디자인과 구성과 공정을 단순화시키고, 주입 시약의 조성과 보관과 활성을 최적화시키며, 히티 등 부수기재를 소형화시키고 무선으로 구동이 가능한 종이기반 현장 진단칩의 상용화 가능성을 확인하였다. 이를 통해, 가정에서도 분자 진단을 손쉽게 수행할 수 있는 가능성을 제시하였다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)