1) 진균 (Neurospora crassa) 세포 내외부의 redox potential 분석과 세포 분화 및 기능에 미치는 영향 조사 - N. crassa 포자를 둘러싼 미디어 환경내에서 redox potential 변화를 시간별로 측정하고 그에 따른 생장 및 분화와 cellulase 효소 생성 및 분비를 모니터링 - N. crassa 세포내 redox potential 변화를 무성 분화과정 동안 시간별로 측정하고 그에 따른 생장 및 분화와 cellulase 효소 생성 및 분비를 모니터링 - 세포 외부 redox 환경을 교란시켰을때 N. crassa 무성 분화 및 효소 생성과 분비에 미치는 영향 조사 - 세포 내부 redox 환경을 교란시켰을때 N. crassa 무성 분화 및 효소 생성과 분비에 미치는 영향 조사 2) 진균 (Neurospora crassa) 세포 내외부의 redox potential에 의한 세포 분화 및 기능 조절 기전 조사 - 진균 세포 외부의 redox 환경이 세포 내부의 redox potential에 미치는 영향 조사 - 진균 세포 외부의 redox 환경이 세포 표면의 물리화학적 성질에 미치는 영향 조사 - 진균 세포 내외부의 redox 환경에 의한 분자생물학적 조절 메커니즘 조사 3) redox 환경의 조절을 통한 진균의 효소 생성 및 분비 기능 향상 가능성 타진 - 활성종 donor chemicals나 활성종 생성 nanoparticles를 이용하여 다양한 조합의 외부 redox 환경을 만든 후 N. crassa 균사에서 cellulase 효소 생성 및 분비 효율 조사 - 오존을 이용한 N. crassa 균사에서 cellulase 효소 생성 및 분비 효율 조사

본 과제는 진균 분화과정에서 관찰되는 일주성 리듬과 연동해 세포내 활성질소 nitric oxide의 시간 변화를 조사하고, 이를 식물 병 제어에 연결하는 연구임. 연구 목표는 (1) Neurospora crassa, Magnaporthe grisea에서 nitric oxide 생성의 일주성 리듬과 분화과정 영향 분석, (2) nitric oxide 일주성 리듬의 분자적 기초 및 환경요인 규명, (3) 병원성-숙주 상호작용에서 일주성 리듬 존재 확인 후 nitric oxide 일주성 리듬 교란 또는 숙주 저항성 발현 일주성 리듬 강화 가능성 시험임. 기대효과는 nitrosative stress 관리 진화 단서, 세계 선도적 정보 제공, 활성종 기반 병제어 및 환경조건 control 재배시스템 활용임.

[유치 필요성] ○ 경제수준의 향상으로 국민의 질병관이 달라지고 있으며 이에 따라 노화와 외모관리에 대한 관심이 증폭되고 있으며 난치성 피부질환에 대한 치료도 지속적으로 요구되고 있음. 특히 피부 질환 치료 및 미용에 대한 의료비 지출이 해마다 증가 추세에 있음. 이에 따라 최근에는 피부 관리 및 난치성 질환에 대한 관심이 급격히 증가하고 있고 피부질환의 예방, 치료에 대한 국제적인 관심이 높음. 이를 경쟁력있는 산업화를 위한 국가적인 지원이 필요한 시점임. ○ 현재 플라즈마를 이용한 피부 질환치료기 산업은 미국, 유럽이 선점하고 있는 상황이며 피부 질환치료 의료기기 산업의 성장에 따라 국내의 관련 플라즈마 피부질환 치료 의료기기 연구개발이 절실함. ○ 독일 INP에서는 'kINPen'을 이미 임상적으로 피부질환에 사용되고 있으며 이에 대한 의료기기의 독일 공인 표준 (DIN)을 진행중임. 이에 관한 선진기술을 국내에 절대적으로 유치하여 국제표준화할 필요가 있음. [공동연구 내용] ○ 인체 피부를 포함한 생체에 적용 가능한 플라즈마 소스 개발 및 물리적 특성 측정 연구 - 인체 피부에 직접 적용 가능한 대기압 플라즈마 소스 제작 : 제트와 면방전 전극 구조 적용 - 대기압 플라즈마 소스의 물리적 특성 측정 연구 ○ 대기압 플라즈마의 피부질환 치료에 대한 생물?의학적인 효과 연구 - 아토피, 여드름, 탈모, 노화 및 피부암의 피부 질환 치료 효과 연구 - 피부 질환 모델을 이용한 플라즈마 치료 임상 유용성 평가 ○ 의료 현장에 사용 가능한 대기압 플라즈마 피부질환 치료기기 개발, 상용화 및 국제 표준 제정 - 플라즈마 피부질환 치료 의료기기의 상용화 및 국제 표준화 - 환자를 대상으로 임상시험을 통해 피부질환 치료효과, 피부미용 연구 및 기기 상용화 [기관유치 및 운영 계획] ○ 단계별 공동연구소 설립 기반 확대, 공동 연구 및 인력양성 기반구축 ○ 첨단 연구시설 공동 활용, 연구인력 공동 교류 및 유치 ○ 세계적으로 선도할 지적재산권 공동 확보 및 플라즈마 관련 첨단의료기기 기술 확보 시너지 ○ 공동 연구소장 임명, 공동 운영위원회 등 공동 운영체계 구축 ○ 의료기기의 임상적용 및 공동 사업화 추진

본 과제는 플라즈마를 이용해 볍씨를 살균하고 발아를 안정화하기 위한 기술 개발임. 연구 목표는 종자살균 효율을 높이기 위한 플라즈마 소스의 최적화와 융·복합 종자 살균 기술 개발임. 핵심 연구 내용은 살균과 볍씨 발아에 최적화된 조건 구명, 대량 살균에 적합한 전극 구조 및 살균 시스템 개발, 오존가스와 물 방전 플라즈마, 오존가스와 초음파 동시 처리 시 종자 소독 효율 조사임. 기대 효과는 약제 저항성 문제를 줄이며 안전성과 친환경성 확보, 키다리병으로 인한 경제적 손실 방지, 약제방제 및 환경 개선 비용 절감, 산업 활성화 및 일자리 창출 기대됨.