혈중 순환 종양유래 DNA 분석을 위한 유전자가위 기반 전 자동화 정밀 암 스크리닝 기술 개발 및 임상 유효성 평가 연구
본 연구는 1)미세유체 내 프로그램화 된 자성드론과 LAMP 기반 등온증폭 기술을 활용하여 CRISPR-Cas12a/13 기반의 바이오센서에 적용한 “전자동화 된 분자진단 시스템 개발”과 2)이를 활용한 “혈중 종양 유래 DNA(ctDNA)에 대한 분자진단”을 목표로 함. 또한, 정확한 분석을 위해 FRET기반의 형광 신호와 CRISPR 민감성 DNA 하이...
자동화
순환종양
유전자가위
바이오센서
자성나노드론
2
협동|
2022년 3월-2023년 12월
|100,000,000원
두경부암 액체생검 바이오마커 검출을 위한 나노바이오센서 분자진단 플랫폼 개발 및 임상적 유효성 확인
본 과제는 두경부암 환자의 예후와 재발 가능성을 더 빨리 예측하고, 치료 후 모니터링을 정밀하게 수행하기 위한 나노바이오센서-CRISPR 융합 비표지 분자진단 플랫폼 개발임. Liquid biopsy의 cell free RNA 기반 검사로 수술·CT·MRI보다 빠른 조기 진단 수요를 충족하고자 함.
연구목표는 두경부암 연관 cfRNA 염기서열 변이를 환자 개인 특성에 맞춰 무증폭·비표지로 검출하는 기술 및 유전자 진단 패널 확립임. 연구내용은 CRISPR-Cas13 기반 단일염기 구분 분자진단, floating gate 그래핀 전계효과 트랜지스터 기반 그래핀 나노바이오센서 어레이 제작, collateral cleavage 특성을 이용한 다중검출, 100명 환자 혈액 샘플 검증 및 머신러닝 치료반응 예측임. 기대효과는 예후 예측 바이오마커·액체 생검 기반 패널로 맞춤 치료 선택과 신약효과 판정, 비침습 확장(타액 등) 및 분자진단 한계 극복 가능함.
루이소체 인지장애 질환 혈액 진단을 위한 알파시누클레인 분석용 그래핀 나노바이오센서 시스템 개발
본 과제는 루이소체 인지장애 질환을 조기 진단하기 위해 혈액 바이오마커 알파시누클레인(α-synuclein)을 분석하는 고감도 그래핀 나노바이오센서 시스템을 개발하고 임상 유의성을 평가하는 연구임.
연구 목표는 1 fg/mL 검출한계 그래핀 나노바이오센서 개발과 시작품 제작, 600개 이상 임상시료 분석을 통한 유의성 및 90% 이상 민감도·특이도 확인에 있음. 핵심 연구 내용은 마이크로머시닝 공정 최적화로 재현성 확보, 올리고머 비율 또는 모노머화 기반 진단 프로토콜 확정, 혈장/혈청 환경 검출성능 최적화, 멀티센터 교차평가로 임상 결과와 연관성 확인에 있음. 기대 효과는 고가·침습 검사 대체 가능 진단법 도출, 멀티바이오마커 센서 기반 고도화, 식약처 품목허가 임상시험 프로토콜 기초데이타 및 머신러닝 분석 알고리즘용 데이타 확보, 기술이전 기대에 있음.
본 과제는 한-영 알츠하이머 연구자 간 정보교류와 기술교류를 지원해 국제공동연구 기반을 넓히고, 향후 국제사업 RFP로 연결하는 협력전략 수립 연구임.
연구 목표는 알츠하이머 R&D 동향 조사와 경쟁력 분석을 통해 요약문_연구목표의 중점 협력연구 분야를 도출하고, 목표·성과지표·추진체계를 제시함. 연구 내용은 국내외(한-영) 시장 및 NTIS 정부지원, 특허동향 분석 기반 집중분야 탐색, 킥오프 방문·mGRASP 및 biolostic transfection 트레이닝·UK-Korea 신경과학 심포지움 운영임. 기대 효과는 R&D 중점 협력연구 지원전략, 소요기간·예산 추산, 기술개발 타당성 점검 및 TRM·포트폴리오 제시로 기술경쟁력 향상과 국제공동연구 추진기반 확보됨.
○ 엑소좀은 바이오마커 및 약물전달매체로서의 중요성에 비해 연구발전이 상대적으로 천천히 진행되고 있는데 그 이유는 약 100 nm 크기의 입자를 시료로부터 분리, 정제하는 것이 상당히 난해하고 시간이 많이 걸리고 실험자에 따라 시료전처리 방법이 달라서 표준적인 방법이 없기 때문임.
○ 따라서 세포외소포체에 대한 연구에 있어 분리 및 정제를 위한 시료전처리 방법에 대한 연구가 매우 중요하며 이를 효율적으로 할 수 있는 도구로 미세유체기술이 중요한 역할을 할 것으로 기대됨.
○ 여기서 가장 중요한 기술은 소량의 시료를 농축하여 분석소자의 표면에 효율적으로 전달하고 신호변화를 고감도, 고선택적으로 감지하는 기술이며, 이를 위해서는 미세유체기술과 분석소자와의 관계를 잘 이해한 나노바이오 분석 시스템을 개발하는 것이 중요함.