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SUMMARY
CONTENTS
목차
제1장 연구개발과제의 개요 11
제1절 연구개발의 목적 11
제2절 연구개발의 필요성 11
제1항 연구개발의 필요성 11
가. 기술적 측면 11
나. 경제·산업적 측면 12
다. 사회·문화적 측면 13
제2장 국내외 기술개발 현황 16
제1절 국내관련 기술의 현황 및 개발수준 16
제2절 외국 관련 기술의 현황 및 개발 수준 20
제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 21
제1절 축산식품에서의 병원균 분석방법의 최적화 22
제1항 DNA분리 및 multiplex PCR 22
가. 사용균주 22
나. 실험 방법 23
다. 실험결과 25
제2항 CE-SSCP를 통한 동시 분석 32
가. 실험재료 및 방법 32
나. 실험결과 33
제3항 병원균 분석법의 식품적용 38
가. 실험 재료 및 방법 38
나. 실험 결과 38
제2절 병원균 동시진단을 위한 비대칭 PCR 및 CE-SSCP 기술 개발 44
제1항 모세관 전기영동과 결합된 단일쇄 형태변환 다형성을 이용한 유전자 분석 44
제2항 분리된 두 단계를 통한 병원균의 동시 검출 및 정량 분석기술 45
가. 개요 45
나. 목표 병원균에 특이적 primer의 제작 47
다. 게놈 DNA의 정제 분리 및 PCR 47
라. 동시 검출 실험 48
마. 정량 분석 실험 48
제3항 Template switching 및 공통 primer, 비대칭 PCR을 사용한 병원균 동시진단 기술 51
가. 개요 51
나. in vitro transcription을 이용한 모의실험 대상 제작 54
다. Template modification 및 PCR 55
제4항 CE-SSCP resolution 및 정량성 향상을 위한 polymer matrix 연구 67
가. 새로운 polymer matrix 도입의 필요성 및 연구 대상 67
나. 다양한 PEO-PPO-PEO의 시험 및 최적 가동조건 탐색 68
제3절 병원균의 초정밀 정량분석 방법 개발 79
제1항 동시 검출 79
제2항 최소한 검출이 가능한 농도 구하기 (Limit of Detection ; LOD) 84
제3항 정량 분석 84
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 87
제1절 평가착안점에 입각한 연구 개발목표의 달성도 87
제2절 관련 분야의 기술 발전에의 기여도 88
제5장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 90
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 91
제7장 참고문헌 93
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I. 제목
인수공통전염병에 대한 초정밀 진단법 개발 및 적용에 관한 연구
II. 연구개발의 목적 및 필요성
인수공통전염병(Zoonosis)은 1952년 세계보건기구(World Health Organization: WHO) 전문가 회의에 의해 "척추동물과 사람 사이 자연적으로 전파하는 질병 또는 감염"으로 정의되었고, 현재 알려진 200여 종의 인수공통 전염병 중 인간과 밀접한 관계에 있는 주요 질병만 100여 종에 이른다. 인수공통전염병의 다양한 매개체이자 주요 감염대상인 가축은 최종적으로 식품으로 인해 섭취하게 되어 가축 내 임상증후가 없었을 경우라도 인간에게 큰 위해가 될 수 있다. 실제로 대부분의 인수공통전염병의 발생현황 사례의 경우 전염이 된 축산물의 섭취 등을 통해 감염되었으며, 이들 감염 형태는 가축 가공품과 음식이 대량화되면서 피해 규모가 대형화 되고 있다.
이에 본 연구는 동물을 매개로 사람에게 전염되는 인수공통전염병 병원균을 모세관 전기영동 단일쇄 형태변환 다형성 방법을 이용한 동시적인 분석을 통해 빠르고 간편하게 정량 분석하는 기술을 개발하여 농촌의 소득증대 및 국민 건강에 이바지 할 수 있을 것이다.
III. 연구개발 내용 및 범위
총 10종의 인수공통전염병 원인균 유전자를 확보하여 각 균주의 16S rRNA에 상응하는 특이적 PCR primer를 설계하고, 단일쇄 형태변환 다형성장치를 위한 PCR 조건을 확립하여, 모세관 전기영동장치를 통해 동시에 분석할 수 있는 초정밀 진단법 및 정량분석 방법을 개발한다. 개발된 방법은 식품에 적용하여, 식품 중 분석이 가능한 분석법으로 확립한다.
IV. 연구개발결과
병원균 동시 진단을 위한 비대칭 PCR 및 단일쇄 형태변환 다형성 장치를 위한 PCR 조건을 확립, 모세관 전기영동 장치를 통해 병원균의 초정밀 정량 분석 기술을 개발 하였고, 이를 축산식품에 적용하여 식품에서의 병원균 분석방법을 최적화 하였다. 이 기술을 통해 실제 식품에서 5종의 식중독균을 5시간 이내에 Cell농도 10¹-10³CFU/ml에서 동시분석 하였다.
V. 연구 성과 및 성과활용 계획
빠르고 정밀한 진단 기술의 확립을 통해 인수공통전염병의 조기 진단 등 위해성에 대한 효과적인 대처방안으로 활용 가능하다. 또한 기존 분석방법과 달리 정량적인 분석으로 감염에 대한 적절한 대응을 통해 국민 건강을 증진할 수 있으며, 최신 BT산업의 도입으로 상대적으로 높은 산업화 가능성, 효율적 인재 양성 등 경제적 파급효과를 창출한다.
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