• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제50권1호
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• pp.29-41
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• 2001

결핵환자에 있어 rpoB 유전자 염기서열 돌연변이로 인해 생겨나는 rifampin(RIF)내성은 화학요법치료에서 나타나는 다제내성의 표지자로서 많은 연구가 되어 있으며 rifabutin(RIB)은 이러한 RIF의 내성을 보이는 일부 점돌연변이에 대하여 감성 또는 내성을 보이는 것으로 보고되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 mycobacteria rpoB 유전자의 특정 DNA 서열(17 bp)을 고정한 올리고뉴클레오티드 칩을 개발하여 rpoB 유전자의 점돌연변이으로 인한 RIF과 RIB의 감수성을 조사하고자 하였다. 방법 : 사용된 올리고뉴클레오티드 칩은 RIF 내성 프로브 및 RIB 감성 프로브를 포함하도록 고안되었으며, 각각의 돌연변이에 상응하는 야생형 프로브를 동일한 염기서열에서 선정하여 형광 시그날 세기의 직접비교에 의해 보다 정확한 탐지를 가능하게 하였다. 결과 : 15개의 임상 분리체를 검사한 결과 RIF 내성으로 밝혀진 돌연변이중 13개의 임상 분리체에서 RIB 감수성 돌연변이 종류를 판별할 수 있었다. 결론 : 올리고뉴레오티드 칩으로 rpoB 유전자에 대한 점돌연변이 연구는 결핵환자에 대한 RIF과 RIB 약제내성 유무를 판단케 함으로써 효과적인 화학요법치료를 가능케 할 것이며 기존 방법과 비교시 효율 및 재현성이 매우 높다고 판단되었다.

• KSBB Journal
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• 제24권1호
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• pp.1-8
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• 2009

현재까지 연구 개발된 바이오칩 및 센서의 경우에는 생체분자 상호작용의 분석을 수행하기 위해서 효소나 형광 물질 등과 같은 표지물질을 생체분자에 주입할 필요성이 있었다. 이러한 표지작업은 단백질 등과 같이 고차구조를 형성하는 생체분자에 있어서 그 분자인식능을 저하시키는 문제가 발생하게 된다. 그리고 표지작업은 일련의 조작이 필요하기 때문에 조작의 복잡성을 띄게 되고, 간편성을 저해하는 문제가 발생하게 되며, 분석 결과를 얻기 위해서는 장시간을 필요로 하게 된다. 또한, 생체분자 상호작용의 분석에 적용되는 측정장치도 대형화하게 되어 온사이트 모니터링에 이용하기 어렵다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 비표지로 생체분자의 상호작용 분석이 가능한 SPR 광학특성, QCM 및 전기화학법 등을 이용한 비표지 바이오칩 및 센서가 개발되었다. 하지만 표지 바이오칩 및 센서와 마찬가지로 장치의 대형화 및 복잡화, 간편성 및 감도 등에 문제가 있었다. 따라서 지금까지 개발되어진 표지 및 비표지 바이오칩의 문제들을 해결하기 위해서 나노구조에서만 발현되는 새로운 광학특성인 LSPR을 기반으로 하는 새로운 형태의 코어-쉘 구조 나노입자 바이오칩이 제작되었다. 코어-쉘 나노입자 바이오칩의 표면에 수직방향으로부터 입사광을 조사하고 바이오칩 표면으로부터 반사된 반사광을 검출기로 검출하여 흡수 스펙트럼을 소형의 분광기로 해석함으로서 코어-쉘 나노입자 바이오칩 기반 비표지 광학 바이오센서를 완성하였다. 또한 단백질 항원-항체 반응에 대한 비표지 검출 및 정량특성을 평가한 결과, 감도, 간편성, 유연성, 폭넓은 응용성 등에 양호한 특성을 확인할 수 있었다. 이상에서 살펴본 바와 같이, 코어-쉘 나노입자 바이오칩 기반 비표지 광학 바이오센서는 생체분자 상호작용의 분석에 많이 이용되고 있는 단백질, DNA, 세포 등의 생체분자에 유연하게 대처할 수 있을 것으로 생각되어지며, 그 밖에 의료, 식품분석, 환경 및 공정 모니터링 등 분야에 폭넓게 이용될 것으로 기대되고 있다. 또한 본 코어-쉘 나노입자 바이오칩 기반 비표지 광학 바이오센서는 소형으로 저렴한 분광기를 이용하여 측정을 실시하고 있기 때문에 온사이트 모니터링에의 적용도 가능할 것으로 생각된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1-8
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• 2013

본 논문에서는 저가의 소형 PCR 장치에 적합한 펌웨어를 설계하고 구현하였다. 제안된 펌웨어는 실행코드 크기를 최소화하기 위해서 운영체제의 도움을 받지 않고 하드웨어 인터럽트만을 이용하여 실시간 작업들을 동시에 제어한다. 또한 제안된 펌웨어는 usb 통신을 이용하여 PC로부터 동작 과정을 입력받아 마이크로콘트롤러에 연결된 부속장비들을 구동하고, 구동결과를PC로 전달하여 사용자에게 출력하는 주컴퓨터-국소장치 구조에 적합하도록 설계되었다. 제안된 펌웨어를 microchip사의 PIC18F4550 칩에 실제로 탑재하여 저가의 소형 PCR 장치를 제작하였고, 제작한 PCR 장치가 기존 상용 PCR 장치는 제작 비용과 부피를 대폭 줄이면서도 유사한 DNA 증폭 결과를 보임을 확인하였다.

• 대한화학회지
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• 제48권5호
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• pp.483-490
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• 2004

시판 중인 poly(vinylpyrrolidone) (PVP)와 hydroxy ethyl cellulose (HEC) 혼합물을 충진젤 기질로 이용하여 한국 재래산양에 감염된 orf virus (ORFV)를 빠른 시간에 검출하여 진단할 수 있는 새로운 효소중합연쇄반응 (polymerase chain reaction, PCR)-마이크칩젤 전기영동법 (microchip gel electrophoresis, MGE)을 개발하였다. Orf 바이러스 B2L 유전자에서 지표-DNA인 594-bp DNA를 PCR로 증폭시킨 뒤, MGE법을 이용하여 증폭된 DNA를 분석하였다. MGE법은 64 mm 총길이(유효길이 36 mm) ${\times}$90 ${\mu}$m 폭 ${\times}$20 ${\mu}$m 깊이의 유리로 제작된 마이크로칩을 사용하였다. 1.0% PVP ($M_r$ 360,000)와 1.0% HEC ($M_r$ 250,000)의 혼합 충진젤과 277.8 V/cm의 전기장에서 4분 안에 증폭된 594-bp DNA를 분석하였다. PVP와 HEC의 혼합된 충진젤을 사용시 DNA 단편의 길이에 영향이 없이 하나의 DNA 피크를 나타내며 향상된 분리도와 이동시간의 재현성을 보여주었다. 본 PCR-MGE법은 고전적인 슬랩젤 전기영동법에 비해 약 20배 이상의 빠른 검출시간과 정량분석이 가능한 효과적인 ORFV 유전자단편 검출법이었다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권7호
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• pp.411-421
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• 2002

본 논문에서는 마이크로어레이 처리를 위한 새로운 이미지 분석 알고리즘과 격자 반점들의 위상 정보를 이용하여 격자의 위치를 결정하는 방법을 제시한다. 마이크로어레이는 유전자의 발현량의 측정을 위해서 수만 혹은 수십 만개의 유전자에 대해서 한번에 실험을 할 수 있는 장비이다. 한번의 실험으로 생성되는 데이터 양이 엄청나게 많기 때문에 자동화된 분석이 필요하다. 이 마이크로어레이의 실험 결과는 16-비트 회색조 이미지 파일로 하나의 유전자가 여러 개의 픽셀로 뭉쳐져 있는 반점(spot)이 격자 구조형태로 나타난다. 본 논문에서 이미지 데이터에서 그래프 구조를 생성하여 이들 반점이 어느 격자에 속하는지 결정하는 알고리즘과 격자 구조의 기울어짐을 측정하여 격자의 정확한 위치와 모양을 결정하는 방법을 제시하고 실제 이미지 데이터를 통한 많은 실험 결과를 보여 준다.

• 사상체질의학회지
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• 제18권3호
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• pp.131-144
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• 2006

1. Objectives This research uses the DNA chip, which includes 16,383 gene code, and various statistic prediction way that shows objectification index for the objectification of constitution diagnosis. 2. Methods Drawing blood whose constitution is confirmed, and analyze its gene information by using 1.7k DNA chip to find the gene correlation through multivariate statistical method. 3. Results and Conclusions Distinctive genes such as AK001919, U09384, NM_001805, X99962, NM_004796, AK026738, AL050148, BC002538, AK027074, AK026219, AF087962, AL390142, NM_015372, AL157466, NM_002446, AK024523, NM_014706, NM_014746 and AL137544 were related to Taeumin; AL157448, NM_005957, NM_005656, NM_017548, AK027246, NM_003025, NM_012302 and NM_005905 were represented in Soeumin, while AK026503, AF147325, NM_002076, AF147307, AK001375, NM_003740, NM_005114, AB007890, NM_005505, NM_015900, NM_014936, Z70694, AB023154, U52076, NM_004360, NM_005835, NM_017528, AF087987, NM_014897, AK021720, NM_006420, AJ277915, AK002118 and AK021918 were for Soyangin. This study figured out the possibility to develop the prediction system by sorting each constitution's gene, and research each constitution's distinctive character of manifestation pattern.

• 생명과학회지
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• 제21권1호
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• pp.159-164
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• 2011

미생물 세포 바이오센서는 환경오염물질의 모니터링을 위한 좋은 분석도구가 될 수 있다. 이는 리포터유전자들(예로, lux, gfp or lacZ)을 방향족 화합물이나 중금속과 같은 오염물질에 반응하는 유도 조절유전자와 결합하여 만든다. 이러한 유전자 재조합기술을 이용하여 많은 종류의 미생물 바이오센서가 개발되었으며 환경, 의학, 식품, 농업, 및 방위등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 또한 바이오센서의 민감도와 검출범위는 조절유전자의 변형을 통해 증가시킬 수있다. 최근에는 미생물 바이오센서 세포를 고효율 검색용 세포 에레이의 칩, 광섬유 등에 고착하여 활용하고 있다. 본 논문은 특이 오염물질의 검출을 위한 유전자 재조합으로 만든 미생물 세포 바이오센서의 현황과 미래에 대해 고찰한다.

• BioChip Journal
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• 제12권4호
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• pp.304-308
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• 2018

Atopic disease is caused by a complex combination of environmental factors and genetic factors, and studies on influence of exposure to various environmental factors on atopic diseases are continuously reported. However, the exact cause of atopic dermatitis is not yet known. Our study was conducted to analyse the association of SNPs with the development of atopic disease in a small cohort. Samples were collected from the Mothers' and Children's Environmental Health (MOCEH) study and 192 cord blood DNA samples were used to identify incidence of atopy due to influence of exposure to environmental factors. Genetic elements were analysed using a precision medicine research (PMR) array designed with various SNPs for personalized medicine. Case-control analysis of atopy disease revealed 253 significant variants (p<0.0001) and SNPs on five genes (CARD11, ZNF365, KIF3A, DMRTA1, and SFMBT1) were variants identified in previous atopic studies. These results are important to confirm the genetic mutation that may lead to the onset of foetal atopy due to maternal exposure to harmful environmental factors. Our results also suggest that a small-scale genome-wide association analysis is beneficial to confirm specific variants as direct factors in the development of atopy.

• 한국생물정보학회:학술대회논문집
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• 한국생물정보시스템생물학회 2004년도 The 3rd Annual Conference for The Korean Society for Bioinformatics Association of Asian Societies for Bioinformatics 2004 Symposium
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• pp.131-137
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• 2004

DNA 단계에서의 유전자의 증폭과 소실은 종양의 발생과 진행에 중요한 역할을 한다. 유전자의 변화를 관찰하기 위해서 Comparative Genomic Hybridization(CGH) 기술이 많이 이용되어져 왔다. 최근에는 이러한 CGH 기술을 응용하여 cDNA microarray 를 이용한 고밀도 CGH(Microarray-CGH) 기술이 보고 되고 있다. Microarray-CGH 에서 유전자별 변화 정도를 유전자의 log-비의 값의 변화 정도와 염색체 위치 정보를 이용하여 DNA 단계에서의 유전자의 변화 정도를 확인 할 수 있다. 또한 동일한 유전자의 칩을 사용하여 RNA단계에서의 발현 양상과 직접 비교할 수 있는 장점이 있다. 현재 microarray 분석법은 많이 개발되고 실용화 되고 있으나 Microarray-CGH 분석을 위한 프로그램들은 아직 초보 단계며, 생물학자들이 사용하기 힘들고, 프로그램에 분석 자료를 적용하기 어려운 경향이 있다. 위와 같은 단점을 보완하기 위해서 개발된 CAMVS(V1.0) 프로그램은 S-plus(2000)을 기반으로 개발하였고, 복잡한 분석보다는 모든 결과들을 이미지화 할 수 있으며 파일로 결과를 쉽게 확인할 수 있도록 디자인하였다. CAMVS(V1.0)는 전체 염색체를 각 실험별로 비교 분석하는 부분, 특정 염색체를 특정 실험별로 비교 분석하는 부분과 실험간의 차이를 통계적으로 비교 분석하는 3 가지 카테고리로 구성되어 있다. 쉬운 알고리즘과 사용의 편리함, 분석결과의 다양한 그래픽, 새로운 알고리즘 추가의 용이성 등이 CAMVS(V1.0)가 가지고 있는 장점이며, Microarray-CGH를 분석하는데 아주 유용한 분석 도구이다.

• 센서학회지
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• 제27권4호
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• pp.237-241
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• 2018

The real-time enrichment and detection of pathogens are serious issues and rapidly evolving field of research because of the ability of these pathogens to cause infectious diseases. In general, bacterial detection is accomplished by conventional colony counting or by polymerase chain reaction (PCR) after DNA extraction. As colony counting requires considerable time to cultivate, PCR is an attractive method for rapid detection. A small number of pathogens can cause diseases. Hence, a pretreatment process, such as enrichment is essential for detecting bacteria in an actual environment. Thus, in this study, we developed a microfluidic chip capable of performing rapid enrichment of bacteria and the extraction of their genes. A lectin, i.e., Concanavalin A (ConA), which shows binding affinity to the surface of most bacteria, was coated on the surface of magnetic particles to nonspecifically capture bacteria. It was subsequently concentrated through magnetic forces in a microfluidic channel. To lyse the captured bacteria, magnetic particles were irradiated by a wavelength of 532nm. The photo-thermal effect on the particles was sufficient for extracting DNA, which was consequently utilized for the identification of bacteria. Our device will help monitor the existence of bacteria in various environmental situations such as water, air, and soil.