항생제 내성균 신속진단을 위한 전기화학 AST 및 전처리 마이크로플루이딕 연구

Electrochemical AST and microfluidic sample preparation for rapid detection of antibiotic-resistant bacteria

연구 내용

항생제 내성균 감시와 항생제 감수성 시험(AST)을 위해 저세균 농도 시료 전처리부터 전기화학 신호화까지 통합하는 포인트오브케어 진단 연구를 수행하는 연구

감염 진단에서 세균 농도가 낮고 혈액 내 성분이 복잡한 조건을 고려하여, 원료 시료의 농축·분리 공정과 전기화학 센싱 모듈을 연계하는 연구를 수행합니다. Prussian blue 기반 수용체-프리 센싱과 나노소재/바이오인식 프로브를 전극에 결합하여 항생제 감수성 평가 신호를 안정적으로 확보하는 방향으로 접근합니다. 또한 원심 농축기와 트렌치웰 기반 침전 분리 구조를 통해 후속 AST 단계의 처리 시간을 줄이고 검출 가능 영역을 확장합니다.

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연구 흐름

초기에는 항생제 내성균에 대한 전기화학 센싱 기술 동향을 정리하고, 나노소재 전극과 바이오인식 프로브가 AST 신호에 미치는 설계 요소를 중심으로 연구 방향을 설정하였습니다. 이후 저세균 농도 샘플을 처리하기 위해 원심 기반 세포 농축을 접목한 신속 AST 절차를 구현하는 쪽으로 확장하였습니다. 최근에는 혈액에서의 세균 분리를 위한 마이크로플루이딕 분리 플랫폼을 대용량 처리 형태로 발전시키고, 분리-검출 연계를 통해 후속 AST 워크플로우를 단축하는 흐름을 이어가고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

현장형 전기화학 AST 카트리지
혈액 기반 내성균 전처리 모듈
저세균농도 CFU 농축 시스템
침전 기반 트렌치웰 분리 공정
수용체-프리 Prussian blue 센싱 플랫폼
다중 감수성 판독용 전기화학 어레이
오염 저감 분리-이송 구조
세균 농도 편차 대응 전처리 제어
임상 샘플 처리 시간 단축
POC용 저비용 진단기기 모듈