• 미생물학회지
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• 제47권1호
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• pp.30-37
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• 2011

조류 인플루엔자 바이러스(AIV) 아형을 ultra-time PCR법(UPCR)을 이용하여 초스피드로 진단할 수 있는 방법을 고안하였다. 표적 대상의 프라이머는 AIV H5N1 아형의 hemagglutinin(HA) 유전자 중 가장 상보성이 높은 133 bp의 부위를 선택하였고, 실험의 안전을 위하여 인공합성의 방법으로 제작하였다. 압타머와 결합한 molecular beacon 기반 Mini-Opticon Q-PCR 기기를 사용한 UPCR법으로, 총 UPCR 반응액의 양을 10 ${\mu}l$으로, UPCR과 용융온도 분석시간을 15분 이내로 매우 짧게 단축시켰다. 민감도 측정에서 최소의 주형인 5분자의 HA 유전자만으로 정확히 AIV의 특이적 133 bp를 합성하였다. UPCR로 디자인된 이 PCR은 AIV 아형의 진단에 적용될 수 있을 뿐 아니라, UPCR이 기반되는 진단을 이용하여 다른 병원체에도 널리 적용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• KSBB Journal
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• 제20권2호
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• pp.88-92
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• 2005

인산화 과정은 serine, threonine, tyrosine에서 발생하는 생화학적 반응으로, 본 연구에서는 다양한 응용의 잠재능력이 있는 phosphoserine, phosphothreonine, phosphotyrosine에 대한 엡타머를 개발하였다. 우선 in vitro selection 방법에 의해 combinatorial chemistry로부터 얻어진 RNA library로부터 이들 phosphoamino acids와 친화도를 가지고 있는 엡타머를 찾아낼 수 있었다. 총 10번의 일련 과정을 통해 phosphoserine에 대해서 2.6 nM의 친화도를 가지고 있는 엡타머를 (SeA-06), phosphothreonine에 대해서는 2.7nM의 친화도를 가지고 있는 엡타머 (TrA-18)를 찾아낼 수 있었고, 이들의 RNA 2차 구조를 각각 예측하여 보았다. 그러나 phosphotyrosine의 경우 짧은 길이의 엡타머가 selection됨으로 내부적으로 구조를 가지는 엡타머는 얻을 수 없었다. o-phosphoserine에 대한 항체가 기존에 보고가 되었으나 유사한 구조를 지닌 o-phosphothreonine에도 비슷한 활성을 보여 이들을 구분할 수 있는 리간드를 찾기 힘들었으나, 본 연구에서는 엡타머를 사용한 특이성 조사에서도 서로를 극명하게 구별할 수 있음을 확인할 수 있었다. 이와 같이 발굴된 엡타머를 사용하여 biochip이나 Proteomics 분석 도구의 응용에 큰 기대효과를 제공할 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (A)
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• pp.28-32
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• 2006

최근 연구결과에 의하면 심장질환을 포함한 심혈관질환은 성별에 관계없이 미국 및 전 세계적으로 질병사망의 주요 원인으로 조사되었다. 본 연구에서는 보다 효율적으로 진단하기 위해 진단의사 결정 보조시스템에 대해서 다룬다. 개발된 시스템은 혈청 내의 특정 단백질의 상대적 양을 측정할 수 있는 바이오칩인 압타머칩을 이용해 생성한 환자들의 칩 데이터를 Support Vector Machine, Neural Network, Decision Tree, Bayesian Network 등의 총 4가지 기계학습 알고리즘으로 분석하여 질환단계를 예측하고 진단을 위한 보조정보를 제공한다. 논문에서는 총 135개 샘플로 구성된 3K 압타머칩 데이터에 대해 측정된 초기 시스템의 질환단계 분류성능을 제시하고 보다 유용한 진단의사결정 보조 시스템을 구성하기 위한 요소들에 대해서 논의한다.

• 상하수도학회지
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• 제33권1호
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• pp.63-77
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• 2019

Traditional wastewater research mainly focuses on 1) estimating the amount of waste entering sewage treatment facilities, 2) evaluating the treatment efficiency of sewage facilities, 3) investigating the role of sewage treatment effluent as a point source, and 4) designing and managing sewage treatment facilities. However, since wastewater contains a variety of chemical and biological substances due to the discharge of human excreta and material used for daily living into it, the collective constituents of wastewater are likely a reflection of a community's status. Wastewater-based epidemiology (WBE), an emerging and promising field of study that involves the analysis of substances in wastewater, can be applied to monitor the state of a defined community. WBE provides opportunities for exploiting indicators in wastewater to fulfill various objectives. The data analyzed under WBE are those pertaining to selected natural and anthropogenic substances in wastewater that are a result of the discharge of metabolic excreta, illicit or legal drugs, and infectious pathogens into the wastewater. This paper reviews recent progress in WBE and addresses current challenges in the field. It primarily discusses several representative applications including the investigation of drug consumption across different communities and the management of community disease and health. Finally, it summarizes established indicators for WBE.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.382-388
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• 2018

본 연구는 치아우식증의 주 원인균으로 작용하는 S. mutans에 특이적인 앱타머 및 그 작용 기전에 관한 것으로 더욱 상세하게는 SELEX방법을 이용하여 S. mutans에 특이적인 앱타머를 선별하고, 앱타머와 결합하는 단백질 분자를 정제 및 동정함으로써 S. mutans의 부착에 관련된 기전을 보다 더 명확하게 규명하고자 하였다. 표적분자에 높은 친화도와 선택성으로 결합할 수 있는 특성을 가지는 앱타머는 3차원적인 특이적 구조에 의해 표적물질에 대해 수 nM ~ 수 pM 수준의 높은 결합력과 선택성을 지니고 있으며, 항체와 유사한 특성을 가지는 핵산으로 여겨지고 있다. 또한, 항체에 비해 안정성이 매우 높아 실온 보관이나 운반이 가능하고, 장시간이나 반복사용이 요구되는 진단용으로의 응용이 매우 용이하다. 또한 생체 내 면역거부반응이 거의 일어나지 않는 점 등을 바탕으로 보다 저렴한 앱타머로 대체하려는 시도가 이루어지고 있으며, 이는 치료용으로의 개발연구에 매우 중요한 장점이 될 수 있다. 이를 위하여 39개의 random sequence를 갖는 DNA library를 제조하고, S. mutans를 앱타머 선별의 대상물질로 하여, SELEX 방법을 통하여 선별하고 pCR2.1 cloning vector에 cloning하고, 그 염기서열을 분석하였다. 그 결과 6종의 서로 다른 염기서열을 갖는 앱타머를 선별하였으며, 선별된 앱타머 중 SM-2를 이용하여 앱타머와 직접 결합하는 단백질을 분리, 동정하였다. 위의 결과로부터 선별된 앱타머들은 S. mutans에 선택적으로 결합함을 확인하였고, 이 앱타머는 세균의 당 대사 및 단백질 합성 관련 단백질에 결합함으로서 세균의 부착을 억제 할 수 있음을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제38권1호
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• pp.43-48
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• 2017

우리가 예상했던 DPNs의 지름은 약 500 nm였으며 이는 SEM과 AFM 영상, Size Distribution을 통해 기대했던 것과 유사한 크기를 가진다는 것을 확인하였다. 또한, Zeta potential은 약 $-17.8{\pm}4.4mV$으로 측정되었다. Zeta potential이 +30 mV이상이면 강한 양성을 띤다고 한다. 나노 입자의 Zeta potential이 강한 양성이면 nonspecific cellular interaction이 높아지지만 간에 의해 쉽게 제거되며, hemolytic activity가 높아지기 때문에 약물 전달을 하기에 적합하지 않은 것으로 알려져 있다. 또한 강한 음성이어도 간에 의해 제거될 확률이 높아진다. 하지만 나노 입자의 Zeta potential이 중성이거나 약한 전하를 띠면 혈액에서 제거가 잘 되지 않아 혈액에 오랫동안 남을 수 있어 약물전달에 유리하고, 약 -15 mV의 전하를 띤 입자는 tumor site에 high accumulation됨이 알려져 있다[14]. DPNs의 경우 $-17.8{\pm}4.4mV$이므로 인체에 적용하기에 적합한 것으로 판단된다. DPNs의 Encapsulation Efficiency는 약 $43.8{\pm}6.6%$로 Nano-precipitation과 같은 Bottom-up 방식보다 낮은 수치를 나타내었지만, 독성이 강한 Salinomycin을 사용함으로써 이를 해결할 수 있을 것으로 생각되며 적은 양의 약물만으로 항암효과를 나타낼 수 있을 것으로 기대된다. 암세포와 함께 배양했을 때 형광 현미경으로 확인해본 결과 암세포 주변에 나노 입자가 이동한 것으로 보아 Targeting ligand나 Peptide, Aptamer를 이용하면 더욱 정확한 암세포 표적화를 이룰 수 있을 것으로 예상된다[15]. DPNs의 Drug Carrier로서의 평가는 Loading Amount와 Drug Releasing Profile을 통해 추가로 검증을 할 예정이며, Cell viability를 실행하여 DPNs의 In vitro 항암 효과를 확인하고 In vivo 실험을 진행할 예정이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제35권4호
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• pp.291-303
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• 2020

해양 생물 유래 독소는 그 치명적인 유독성으로 인해 비단 인류의 건강 뿐만 아니라 양식, 어업, 해양 생태계 전반에 걸쳐 경제적 손실을 비롯한 부정적인 영향을 미친다. 하지만, 종래에 사용되던 해양 독소 검출법만으로는 이를 다 파악하여 위협을 미연에 방지하기에는 아직 부족한 실정이다. 본 논문에서는 해산물의 해양 독소 잔존 여부를 판별하기 위해 종래에 사용되었던 시험법들의 한계를 개선하고자 각종 나노 재료 및 신규 기술들이 도입된 신속 검출법들에 대해 조사했으며, 대표적인 연구 결과들을 선정하여 사용한 나노 입자 및 전략에 대해 서술하였다. 특히 이러한 생물 유래 독소의 검출 기술을 대중화시키고 상용화하기 위해서는, 이를 생성하는 생물군으로부터 독소를 추출하는 전처리 과정을 간소화하는 것이 매우 중요하다. 해당 문제를 해결하고자 다양한 연구에서 표적 독소와 특이적으로 결합하는 항체를 고정화한 자성 나노 입자 기반의 전처리법을 보고했으며, 더 나아가 자성 나노 입자의 촉매 특성까지 활용해 검출 감도를 높이는 다양한 연구들도 발표되었다. 또한, 기존 효소 기반의 비색법의 검출 한계를 낮추고 검출 시스템의 안정성을 높이기 위해 양자점과 같은 형광 나노 입자를 도입하는 보고들도 있었다. 이 외에도 압타머와 나노 입자 복합체 기반의 전기화학 측정법 및 신규 기술들을 사용하고자 하는 연구들도 보고되었다. 하지만 해양 환경의 변화에 따라 생성된 신종 독소에 대한 대처는 아직 미흡한 실정이므로, 해양 독소 유도체 또한 아울러 진단 가능한 검출 기술에 대한 후속 연구가 필요하다.