| 초록 |
□ 연구개요 본 연구는 현재의 발색 기반 바이오마커 검출법이 가지는 낮은 감도의 한계와 다중 단계를 거치는 바이오마커 정제 및 단계별 세척 과정의 불편함을 극복하기 위해 단일 혼합만으로 이루어지는 one-step 바이오마커 발색 검출법을 개발하고자 목표하였다. 이를 위해, 표면의 종류에 관계없이 만능 접착력 (universal adhesion)을 가지는 멜라닌 모사 “접착성 발색체 (adhesive colorant)”를 이용한 바이오마커 발색 정량 및 위치 특정 기술을 제안하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구에서는 아래와 같이 세가지 세부 연구목표에 따라 연구를 진행하였으며, 이를 통해 1) 접착성 발색체를 통한 바이오마커 위치 특정 이미징 기술인 “PAINT” 기술과 2) 하이드로젤화 반응을 통한 단일 단계 생분자 검출법인 “G-SNAP” 기술을 확보하였다. 이의 세부 연구결과는 다음과 같다. ◻ Task 1: 멜라닌 모사 접착성 발색 프로브 소재기술 확보 - 국소 전구체 산화 유도를 통한 접착성 발색체 수중 공간 한정 합성 반응인 “PAINT” 기술 개발 및 최적화 - 접착성 발색체 소재 후보군 다양화 - 전구체 구조에 따른 수중 접착 특성 정량 평가 방법 개발 - 카테콜-아민 복합 전구체 조성에 따른 접착성 발색체 화학적 장벽 기능성 검증 - 카테콜 기반 접착 소재의 범용 수중 접착 기작 연구 ◻ Task 2 (spatial control): 멜라닌 모사 접착성 발색체의 국소 합성 제어를 통한 바이오마커 위치 특정 기술 개발 - 멜라닌 모사 접착성 발색체 프로브를 통한 바이오마커 면역 측정법 확립 - PAINT 기술 활용을 통한 세포 표면 바이오마커 이미징 기술 개발 ◻ Task 3 (temporal control): 바이오마커 유무에 따른 발색체 형성 개시를 통한 단일 단계 육안 겁출법 개발 - 바이오마커 유무에 따른 단일 단계 발색체 형성 제어 및 신호 증폭을 위한 개시 반응 개발 - 검출 가능한 바이오마커 영역을 확장할 수 있는 apo-효소 촉매 반응 개발 - 하이드로젤화 반응을 통한 체액 내 바이오마커 단일 단계 육안 검출 기술 개발 - 체액 내 포도당 단일 단계 육안 검출을 위한 G-SNAP 키트 최적화 완료 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ◻ 연구 결과의 중요성 - 발색과 접착을 동시에 가지는 자연 모사 카테콜아민 신소재의 개발과 이의 활용을 제안함으로써, 바이오마커의 정량에 더하여 위치를 특정하는 새로운 관점의 분자 진단 프로브 확보. - 이제까지 비특이적 접착으로 인해 합성의 위치 조절이 어려웠던 멜라닌 모사 발색체 소재를 특정 위치에서만 원하는 시점에 형성하는 temporal & spatial 제어에 성공하여 향후 소재적 응용 범위를 넓히기 위해 매우 중요한 기반 기술 확보. ◻ 연구 성과의 활용 방안 - 발색 기반 바이오마커 검출법과 단일 단계 반응의 간편함을 장점으로 다양한 질환 바이오마커 검출을 위한 체외 진단 기술 개발에 활용. - 범용 수중 접착성과 자연모사 소재 특이적 생체적합성을 통해 개발된 접착성 발색체 프로브를 in vivo 질환 표적 이미징 및 치료에 활용할 것으로 기대. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
