연구개발 배경 및 중요성


고위험 병원체의 신속 탐지 중요성



탐지대상 물질 및 현 측정방법

ㆍ생물학적인 작용제를 이용한 인위적인 공격 시도 및 고 위험병원체에 의한 감염질환 발생 초래
  - 1999년 일본의 오움 진리교에서도 탄저 포자 살포 시도
- 2002년에 일어난 9.11 사태 이후 미국에서는 탄저균을 이용한 우편 테러
- 2004년 2월 3일(현지시각) 미국 상원건물에 인체에 치명적인 독성을 가진 리신(Ricin)이 발견
- 우리나라에서는 6.25 전쟁 때 많은 사람이 탄저병으로 사망한 것으로 추정되고 있고, 1994년 경북 경주, 1995년 충남 홍성, 2000년 창녕에서 위장관 탄저 및 피부탄저가 발생한 바 있어 환경에서의 탄저균 존재가 의심되고 있음.
- 2003년 국내 최초 중증 보툴리눔 중독증 환자의 집단 발생이 보고되었으며, 2004년에도 중독증 환자 1명 및 의사환자 3명이 추가 발생하는 등 산발적, 지속적인 환자 발생이 보고되고 있음.
ㆍ현재 일반적으로 감염성 질환에 대해서 사용되고 있는 검출법으로 ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay)에 효소 면역학적인 분석법과 유전자적 탐지법으로는 DNA 나선 중 다른 한편을 절단하여 방사성동위 원소나 발색형광을 도입한 DNA probe를 사용하여, 민감하고 신속한 탐지가 가능한 real-time PCR기기를 사용하고 있음.
ㆍ이러한 검출법은 최종 진단 결과를 얻기까지 상당한 시간이 소요되고, 민감도와 특이도, 반응의 주관적 판단, 검체의 처리에 제한성이 있어서 개선이 필요함.
ㆍ현재 개발 사용되고 있는 탄저 및 보툴리눔의 탐지키트는 lateral flow에 의한 면역학적 방법을 이용한 것으로 검출한계가 균체 105 CFU/ml이상이고 독소 50ng 수준으로 검출감도의 개선이 요구되고 있음.
ㆍ미국 국토안보부 (DHA)는 Bio-Watch system 구축에 의한 휴대가 가능하고, 신속 정확한 시스템으로 고 위험 병원체에 대해서 균체 104 CFU/ml 이하, 독소 1ng 미만의 검출감도를 핵심 요구사항으로 하고 있음.

1. EOC 면역센서 제작 및 분석과정


2. 보튤리눔 A형 독소 EOC 센서의 분석성능



실험 결과

ㆍ 4 mm strip 사용 시, 1 ng/mL 보툴리눔 탐지
ㆍ 2 mm 면역칩 사용 정량분석 시, 2 ng/mL 탐지 (육안 감별 시, 약 5 ng/mL 농도 측정)

3. 탄저균 측정민감도 시험


4. 분석성능 및 타 제품과의 비교


 
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