• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.39-39
• /
• 2018

최근 플라즈마 의학이 발달하면서 제트, 펜, 니들, 토치 등의 다양한 형태의 플라즈마 발생기가 개발되었으며 내부의 가스라인으로 가스의 종류, 유속, 조성 등을 조절하여 생물학적 효과를 극대화 할 수 있고 안정적으로 플라즈마 방전상태를 유지할 수 있으나 처리 면적이 좁아 실제 생물학적 시스템 (세포, 조직, 그리고 박테리아) 적용에 있어 한계점이 존재한다. 이러한 한계점을 극복하기 위해서 유전체격벽방전 (Dielectric barrier discharge, DBD) 방식을 이용한 플렉서블 활성종 발생기를 제작하고 생물학적 시스템에 적용하기 위한 방전 특성 평가를 진행하였으며, 간단한 in vitro 모델인 한천 젤을 이용하여 플라즈마 처리에 따른 전달물질의 침투거리를 확인하였다. 플라즈마 방전 시 생성되는 수산화기 [OH], 과산화수소 [$H_2O_2$], 초산소음이온 [$O_2{^-}$], 오존 [$O_3$], 그리고 산화질소 [$NO_x$]와 같은 산소 및 질소 활성종 (Reactive oxygen and nitrogen species, RONS)은 세포벽 또는 세포막의 주요 구성성분인 다당류와 인지질의 과산화 반응을 통해 구조를 변화시키고 생물학적 시스템의 표면의 pH를 낮춘다. 이러한 RONS의 작용은 살균, 소독 뿐만 아니라 약물의 침투를 돕는다. 일반적으로 한천 겔은 농도에 따라 생체 내 뇌 조직과 물리적 특성이 유사하고, 미생물학 기질, 방사선학 연구를 위한 조직모델로 사용되기 때문에 본 연구에서는 3%와 5% 농도의 한천 젤을 사용하여 침투거리를 확인하였다. 한천 젤은 $2.5{\times}2.5{\times}2.5cm^3$의 크기로 준비되었고 대조군으로 염료가 포함된 에멀젼을 0.01 g 도포하고, 실온에서 30분간 보존 후 단면을 잘라 현미경으로 침투거리를 확인하였으며, 실험군으로 플라즈마 전처리 후 에멀젼을 도포한 시표와 에멀젼 도포 후 플라즈마 처리한 시료에 대해 에멀젼 침투거리의 변화를 확인하였다. 본 연구의 플렉서블 활성종 발생기는 인체에 부착하여 사용되기 때문에 화상, 홍반을 유발을 방지하기위해 $40^{\circ}C$의 온도에서 실험을 진행하였고 이때에 플라즈마 방전조건은 $0.065W/cm^2$ 수준의 전력을 소모하는 1.7 kV의 전압, 16 kHz의 주파수로 10분간 처리하였다. 그 결과 3%의 한천 젤의 경우 침투거리 0.779 mm에서 0.826 mm, 0.942 mm까지 침투거리가 증가하였고 5%의 한천 젤의 경우 0.859 mm, 0.949 mm로 증가하였다. 이러한 침투거리 증가는 젤 표면의 다당류를 구성하고 있는 단량체가 플라즈마 처리시 화확적 구조가 끊어져 결론적으로 약물 침투가 증가된 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제53권1호
• /
• pp.1-11
• /
• 2021

본 논문에서는 최근 10년간(2010-2019년) 바이러스에 의한 식중독 통계 및 바이러스 검출법과 제어법에 대한 자료를 정리하여 나타냈다. 국내에서 지난 10년 동안 바이러스에 의해 발생한 식중독 사고 488건 중 94.9%가 노로바이러스에 의한 것으로 확인되어 노로바이러스가 국내에서 가장 주요한 식중독 바이러스로 생각된다. 노로바이러스를 검출하는 방법으로는 PCR을 이용한 방법이 주로 보고되고 있으며 현재(2020년 12월) 식품 공전에 등록된 방법(고시 제 2010-45호)에 따라 전기 영동을 기반으로 한 one-step RT PCR 및 semi-nested PCR 방법이 널리 이용되고 있다. 또한 최근 DNA sequencing 기술이 발달됨에 따라서 검출된 바이러스의 서열을 분석하여 이미 보고된 바이러스의 서열과 비교한 논문들이 많이 보고되었다. 이 외에도 real-time PCR을 적용한 논문들도 보고되고 있으며 앞으로는 전기 영동을 실시하는 conventional PCR을 대신하여 신속하게 정량 검출이 가능한 realtime PCR의 활용이 늘어날 것으로 생각한다. 기타 바이러스의 검출에 있어서도 역시 PCR을 활용한 방법이 주로 보고되고 있으며 multiplex PCR을 활용하여 여러 종류의 바이러스를 동시에 검출하고자 하는 노력이 이루어지고 있다. 더 나아가서, 자기 면역력 분리와 퀀텀닷 분석 방법 등을 이용한 신속 검출법이 제시되고 있어 앞으로 여러 식품에 오염된 바이러스를 현장에서 신속분리 및 검출하는데 이용할 수 있을 것으로 전망된다. 한편, 노로바이러스는 실험실에서 배양하기가 어렵기 때문에 노로바이러스 제어 연구는 대체재를 이용한 방법들이 주를 이루었다. 옴 가열을 포함한 여러 종류의 열처리와 초고압, 오존, 감마선, 광펄스 등의 비가열 처리를 이용하여 노로바이러스의 저감 정도를 살펴본 연구들이 최근 보고되었다. 일반적으로 물이나 완충용액보다는 식품 샘플에서 바이러스의 저감 정도가 낮게 관찰되었는데 식품 matrix가 이러한 물리적 처리에 간섭 효과를 나타내기 때문으로 생각되며 이를 극복하기 위해서는 여러 물리적, 화학적 처리를 조합하여 처리할 필요가 있다. 기타 바이러스 제어 연구에 있어서는 열, 광펄스, 고압력 등의 물리적 처리와 더불어 살균제(sanitizer)를 적용한 논문들이 보고되고 있으며 식중독 바이러스의 저감 메커니즘에 대한 체계적인 연구가 수행되고 있는 것을 확인하였다. 여러 물리적, 화학적 처리에 대해서 식중독 바이러스가 저항성을 갖는 이유와 사멸되는 메커니즘을 정확하게 이해한다면 추후 여러 식품에서의 바이러스에 대한 안전성을 확보하는데 도움이 될 것으로 사료된다.