项目来源
韩国国家科技基金
项目主持人
김성완
项目受资助机构
포항공과대학교
立项年度
2024
立项时间
未公开
项目编号
未公开
项目级别
国家级
研究期限
未知 / 未知
受资助金额
60000000.00韩元
学科
未公开
学科代码
未公开
基金类别
이공학학술연구기반구축
关键词
未公开
参与者
未公开
参与机构
未公开
项目标书摘要：연구내용본 연구는 효소-라디칼 중합반응(Enzyme-Radical Polymerization)을 기반으로 한 연쇄 신호 증폭 항원 진단법을 개발하여,향상된 검출한계와 사용자 친화적인 진단 방법을 제시하는 것을 목표로 함.이를 위해 낮은 농도의 코로나19 바이러스(약 1,000 copies/mL)환자 샘플도 검출할 수 있으며,감염 여부를 색 변화를 통해 간편하게 확인할 수 있는 감염병 현장 진단 방법을 개발하는 것임.1차 연구목표:진단 물질 합성 및 색 변화 중합반응 구현개발 내용 및 범위·항체-GOX 합성 및 분석:Glucose Oxidase Conjugation Kit(Abcam)를 이용하여 SARS-CoV-2 항체(SARS-CoV-2 Spike antibody,Chimeric MAb,SinoBiological)에 GOX를 결합시킬 예정.결합 여부를 SDS-PAGE와 Western Blotting으로 확인.각 단백질의 기능 ELISA로 평가.·자성비드-항체 합성 및 분석:Biotinylation Kit(Abcam)을 이용하여 SARS-CoV-2 항체에 Biotin을 결합시킨 후,Streptavidin이 결합된 자성비드(Dynabeads MyOne Streptavidin T1,Invitrogen)와 Biotin-Streptavidin 상호작용으로 결합.합성 여부 ELISA로 확인.·색 변화를 위한 단량체 선택:파이린이 결합된 메틸아크릴레이트(1-Pyrenemethyl Methacrylate,Sigma-Aldrich)를 단량체로 사용할 예정.단량체는 물에서 붉은색을 띠지만,라디칼 중합반응이 진행될수록 소수성이 증가하고 파이린들 간의 π-π 겹침으로 침전이 일어날 것이라 예상.용액의 붉은색이 점점 옅어짐을 육안으로 확인.폴리머화 여부를 분자량을 측정하여 확인(MALDI-TOF,Harvard Center for Mass Spectrometry).·중합반응 조건 최적화:빠른 중합반응 및 침전 형성을 위해 각 구성요소의 농도(포도당,산화철 나노입자,단량체,완충용액,등)를 조절하여,최적의 중합반응 조건을 선정할 예정.정성/정량 목표치·에세이 물질 합성 및 분석·색 변화 연쇄 중합반응 구현·Recombinant SARS-CoV-2 항원을 이용하여 검출한계 측정(수백 fg/mL를 목표 검출한계로 설정)2차 연구목표:검출한계/정확도 측정 및 환자샘플을 이용한 에세이 구현 여부 확인개발 내용 및 범위·검출한계 및 정확도 평가:Inactivated SARS-CoV-2 바이러스를 viral transfort medium에 순차적으로 묽혀 에세이 검출한계 및 정확도를 평가함.특히,제안하는 시스템이 약 1000 copies/mL 농도의 바이러스를 검출할 수 있는지 평가할 예정.·환자샘플을 이용한 에세이 구현 여부 확인:약 200개의 서로 다른 SARS-CoV-2 환자샘플을 이용하여 에세이 구현 여부 확인할 예정.샘플 채취 방법이 다른 경우에도(전방 비인두/구인두 면봉 및 타액/가래 샘플)시스템 적용 가능성을 확인할 예정.정성/정량 목표치·Inactivated SARS-CoV-2 샘플을 이용한 에세이 검출한계 및 정확도 평가·일반인 또는 환자를 대상으로 진단 방법 편의성 평가·기존 효소 기반의 에세이 방법들은(ELISA 등)비싼 장비와 전문가를 필요로 함.제안하는 연구는 효소 반응 및 라디칼 반응의 연속적인 신호 증폭으로,기존 효소 기반의 시스템보다 민감도가 향상될 수 있음.·감염 여부를 침전을 통한 색 변화로 알 수 있기 때문에 사용자 친화적인 방법임.·기초과학 학문(초분자 화학)을 임상 단계의 응용에 성공적으로 적용한 예시가 될 것이라 예상함.·향상된 바이러스 검출한계,정확도 및 사용자 친화적인 진단 방법 개발은 감염병 추가 전염을 최소화하고 사망률을 낮추는 데 크게 기여할 것이라 기대됨.·저렴하고 사용자 친화적인 진단키트는 연구시설 및 전문가가 부족한 개발도상국에서도 자가 진단을 할 수 있어,중?저소득층 국가 지역에서도 감염병 관리가 상대적으로 수월해질 수 있을 것이라 예상함.·잘못된 검사 결과로 인한 불필요한 추가검사,치료 및 그 사람과 밀접 접촉자의 격리를 줄일 수 있어,인적 물적 자원의 손실을 최소화할 수 있다.·헬스케어 분야의 독립적인 연구자로 성장하여,국내의 기초과학뿐 아니라 응용을 통한 새로운 기술 개발에 크게 기여할 수 있을 것이라 기대함.·국내에서 해당 분야의 새로운 인재들을 발굴하고 가르칠 수 있는 교육자가 될 수 있을 것이라 기대함.
