초록 ▼

신/변종 호흡기 바이러스의 창궐로 인한 팬데믹 상황에서 검체채취 및 분자진단 전반에서 의료진의 검체채취/분자진단 과정에서의 교차 감염, 방호복 착용으로 인한 신체적 움직임의 제한 및 피로도 증가와 같은 문제점을 해결하기 위해 검체채취로봇 일체형 고속분자진단 현장형 시스템을 개발하고자 함. 고감염성 병원체의 긴급 검체 채취, 샘플전처리, 고속유전자 검사 프로토콜이 통합된 차세대 전자동 진단 로봇시스템 시작품 개발을 최종목표로 설정하였음. 주관기관과 참여기업에서 기보유한 검체 채취로봇 기술과 고속 분자진단 기술을 통합하여 선진형 진단기

신/변종 호흡기 바이러스의 창궐로 인한 팬데믹 상황에서 검체채취 및 분자진단 전반에서 의료진의 검체채취/분자진단 과정에서의 교차 감염, 방호복 착용으로 인한 신체적 움직임의 제한 및 피로도 증가와 같은 문제점을 해결하기 위해 검체채취로봇 일체형 고속분자진단 현장형 시스템을 개발하고자 함. 고감염성 병원체의 긴급 검체 채취, 샘플전처리, 고속유전자 검사 프로토콜이 통합된 차세대 전자동 진단 로봇시스템 시작품 개발을 최종목표로 설정하였음. 주관기관과 참여기업에서 기보유한 검체 채취로봇 기술과 고속 분자진단 기술을 통합하여 선진형 진단기술을 확보하기 위해 고속 전자동 분자진단 현장형 시스템과 비대면 검체 채취로봇 시스템을 최적화하고 검체채취-이송 단계별 연결 및 통합 모듈 개발을 완료함. 따라서, 주관기관에서 고속분자진단을 위해 검체 전처리모듈, 고속유전자 증폭, 형광검출 모듈 시작품 설계 및 제작 완료하였고, 참여기업에서는 검체 채취 최적모듈, 검체 이송분주 모듈을 개발 완료하였으며, 검체 채취에서부터 고속 분자 진단 일체형 통합 시스템 시작품 개발을 완료하였음. 또한, 검체채취/이송분주/전처리/고속유전자 분석 단계별 성능 평가를 모두 완료하였음. 검체채취 로봇/수동 비교 시 동등성능 확보, 자동검체전처리 수동과 90%이상 (90%농도, 97%순도) 유사하지만 5분 이내 높은 재현성을 가지는 전자동 전처리 기술 확보, 고속유전자 증폭 9.5분/40cycle, 최적 16분/40cycle (annealing & extension time 10 sec)로 상용장비 40분 대비 검사 시간을 대폭 단축한 성능을 확보함. 따라서, 당초 사업계획서에서 제시한 POC 목표(박테리아 1 시간이내, COVID RNA 1.5 시간이내)를 박테리아(살모넬라)의 경우 25분 이내, COVID RNA의 경우 1시간 이내로 고속진단 가능하도록 초과 달성함.

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

To solve problems such as increased fatigue and cross-infection in the sample collection/molecular diagnosis process of medical staff in pandemic situations of new/mutant respiratory viruses, we developed an a swab robot-integrated, fast, automated, PCR system. To integrate the sampling collection r

To solve problems such as increased fatigue and cross-infection in the sample collection/molecular diagnosis process of medical staff in pandemic situations of new/mutant respiratory viruses, we developed an a swab robot-integrated, fast, automated, PCR system. To integrate the sampling collection robot technology and fast molecular diagnostic technology, we optimized performances of the high-speed, fully automatic molecular diagnostic system and the non-contact sample collection robot system. To this end, a integrated module has been developed that connects the sample collectiontransfer-dispense step to the molecular diagnostic chamber. We fabricated and combined sample collection robot, sample transfer/dispensing module, automated DNA/RNA extraction/sample preparation module, and fast gene amplification module. System performance in all stages from sampling to diagnosis was evaluated. The sampling efficiency of the robot was the same as the manual method, and the automated sample preparation was completed in 5min with more than 90% quality compared to manual method. 40 cycles of thermo-cycling for gene amplification was completed in 9.5min, Realtime PCR data were analyzed as changes in fluorescence intensity.

(source : Summary 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 총괄연구개발과제의 연구성과 실적 및 향후 계획 ... 6
• 참여연구원 현황표 ... 8
• 목차 ... 9
• 1장. 연구개발과제의 개요 ... 10
• 1절. 연구개발의 필요성 ... 10
• 2절. 연구개발 대상의 국내외 기술 현황 ... 11
• 3절. 연구개발 대상의 시장동향 ... 13
• 4절. 관련기술의 지식재산권 현황 ... 14
• 5절. 연구개발의 중요성 ... 18
• 2장. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 21
• 1절. 연구개발의 목표 및 내용 ... 21
• 2절. 연구개발과제의 수행과정 및 내용 ... 21
• 3장. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 45
• 1절. 연구수행 결과 ... 45
• 2절. 목표 달성 수준 ... 50
• 4장. 목표 미달 시 원인분석 ... 51
• 5장. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 52
• 6장. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 53
• 7장. 참고문헌 ... 54
• 끝페이지 ... 55