• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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• pp.809-812
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• 2013

중합효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction, PCR)은 현재 유전물질을 조작하여 실험하는 거의 모든 과정에 사용하고 있는 검사법으로, 검출을 원하는 특정 표적 유전물질을 증폭하는 방법이다. GUI 개발 환경이나 사용자 접근성을 고려하여 윈도우시스템이 탑재된 PC나 그의 임베디드 버전들을 호스트로 사용할 경우, 개발 인력 및 기간 등의 자원 절약과 함께 제품의 보급에도 많은 도움이 될 것이다. 본 연구에서는 Peltier를 기반으로 PCR thermocycler에서 생화학 처리과정의 구동 기능을 저 기능의 지역시스템을 구현하고, PC에서 PCR 프로토콜 등의 데이터 처리 및 사용자 인터페이스 관리기능을 구현하여 제품 개발에 필요한 시간 및 비용과 유지보수 비용을 절감하여 저가의 보급형 PCR thermocycler를 연구 개발 하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권9호
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• pp.1326-1330
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• 2012

본 연구는 loop-mediated isothermal amplification(LAMP)을 이용하여 Clostridium difficile을 검출하고자 하였다. LAMP 수행을 위하여 선택적인 타깃 유전자로 C. difficile의 16S ribosomal RNA를 타깃으로 하여 primer set를 구성하였다. 5개의 primer set(BIP, FIP, B3, F3, LF, PF)를 이용하여 TcdA와 TcdB toxin이 모두 양성인 균주, TcdA와 TcdB toxin이 모두 음성인 균주와 식품 분리균주를 효과적으로 검출할 수 있었다. LAMP는 80분 이내의 시간이 필요하며 thermocycler와 같은 장비를 필요로 하지 않고 또한 결과를 직접 눈으로 확인할 수 있기 때문에 식품 생산 현장에서 활용될 수 있을 것이라고 생각되었다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제34권6호
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• pp.499-505
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• 2018

Huanglongbing (HLB, Citrus greening disease) is one of the most devastating diseases that threaten citrus production worldwide. Although HLB presents systemically, low titer and uneven distribution of these bacteria within infected plants can make reliable detection difficult. It was known loop-mediated isothermal amplification (LAMP) method has the advantages of being highly specific, rapid, efficient, and laborsaving for detection of plant pathogens. We developed a new LAMP method targeting gene contained tandem repeat for more rapid and sensitive detection of Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas), putative causal agent of the citrus huanglongbing. This new LAMP method was 10 folds more sensitive than conventional PCR in detecting the HLB pathogen and similar to that of real-time PCR in visual detection assay by adding SYBR Green I to mixture and 1% agarose gel electrophoresis. Positive reactions were achieved in reaction temperature 57, 60 and $62^{\circ}C$ but not $65^{\circ}C$. Although this LAMP method was not more sensitive than real-time PCR, it does not require a thermocycler for amplification or agarose gel electrophoresis for resolution. Thus, we expect that this LAMP method shows strong promise as a reliable, rapid, and cost-effective method of detecting the CLas in citrus and can be applied for rapid diagnosis is needed.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.295-301
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• 2019

바이오샘플의 DNA를 대량 증폭할 수 있는 휴대형 실시간 중합효소연쇄반응(Real-time PCR) 기기에서 히터는 PCR 반응 온도를 제어하기 위한 중요한 요소 중의 하나이다. 보통 빠른 히팅을 위해 소형 PCR 칩에 집적화되어 있고, 반도체 공정을 이용하여 박막형태로 제작되어 PCR 칩 제작 단가가 높은 편이다. 따라서 본 연구에서는 값싸고 온도제어를 정확히 할 수 있는 히터로 칩 저항을 사용하는 것을 제안한다. 칩 저항을 사용한 히터는 구조가 단순하고 제작이 쉽다는 장점이 있다. $2.54{\times}2.54cm^2$ 크기의 실시간 PCR 칩 위에 칩 저항을 1개 또는 2개를 사용했을 때 온도분포를 시뮬레이션 하였고, 고른 온도분포를 갖는 PCR 칩을 제작했다. 또한 효율적인 PCR 칩 냉각을 위해 소형 fan이 내장된 하우징을 설계하였고, 3D 프린터로 제작했다. 온도제어는 마이크로프로세서를 이용한 PID제어법(Proportional-Integral-Differential control)을 적용했다. 온도상승비와 하강비는 각각 $18^{\circ}C/s$, $3^{\circ}C/s$이며, 각 PCR 반응 단계의 유지 시간을 30초로 하였을 때, 한 사이클은 약 2.66분이 걸렸고, 35 사이클은 약 93 분 내로 진행할 수 있었다.

• 식물병연구
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• 제21권4호
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• pp.315-320
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• 2015

Soybean mosaic virus(SMV)는 potyvirus 속에 속하며, 모자이크, 괴사, 기형 등의 병징을 야기하고 국내에서는 11개 계통(G1 to G7, G5H, G6H, G7H, G7a)이 보고되어있다. Reverse transcription loop-mediated isothermal amplification(RT-LAMP) 방법은 등온에서 유전자 증폭이 가능하게 하며, 이 방법은 PCR 과정이나 전기영동 없이도 바이러스에 감염된 식물을 검출할 수 있는 이점이 있다. RT-LAMP의 최적반응 조건은 $58^{\circ}C$, 60분으로 확인되었다. 특이성 검정을 위해 콩에서 발생하는 여러 바이러스들과 보유중인 SMV의 9 계통에서 그 특이성을 확인하였다. 그 결과 SMV에 대한 RT-LAMP primer들의 종 특이성이 확인되었으며, SMV의 계통들에 대해서도 적용이 가능한 것으로 확인되었다. 항온수조와 heating block과 같은 간편한 등온 장치에서 재현성을 확인하기 위해 Thermocycler 기기와 비교하여 증폭 여부를 확인한 결과 반응의 차이는 나타나지 않았다. RTLAMP 반응 이후, 반응물을 전기영동과 SYBR Green I을 이용하여 자연광과 UV광에서 증폭 여부를 확인하였다. 그 결과 전기 영동, 자연광, portable UV light와 UV transilluminator에서 모두 반응이 확인되었다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제57권1호
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• pp.9-15
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• 2019

Melting temperature shift ($T_m-shift$) is a new detection method that analyze the melting curve on real-time PCR thermocycler using SYBR Green I fluorescent dye. To establish a $T_m-shift$ method for the detection of Ancylostoma ceylanicum and A. tubaeforme in cats, specific primers, with GC tail of unequal length attached to their 5' end, were designed based on 2 SNP loci (ITS101 and ITS296) of the internal transcribed spacer 1 (ITS1) sequences. The standard curve of $T_m-shift$ was established using the standard plasmids of A. ceylanicum (AceP) and A. tubaeforme (AtuP). The $T_m-shift$ method stability, sensitivity, and accuracy were tested with reference to the standard curve, and clinical fecal samples were also examined. The results demonstrated that the 2 sets of primers based on the 2 SNPs could accurately distinguish between A. ceylanicum and A. tubaeforme. The coefficient of variation (CV) of $T_m$- values of AceP and AtuP was 0.07% and 0.06% in ITS101 and was 0.06% and 0.08% in ITS296, respectively. The minimum detectable DNA concentration was $5.22{\times}10^{-6}$ and $5.28{\times}10^{-6}ng/{\mu}l$ samples of AceP and AtuP, respectively. The accuracy of $T_m-shift$ method reached 100% based on examination of 10 hookworm DNA samples with known species. In the clinical detection of hookworm in 69 stray cat fecal sample, the $T_m-shift$ detection results were consistent with the microscopic examination and successfully differentiated between the 2-hookworm species. In conclusion, the developed method is a rapid, sensitive and accurate technique and can provide a promising tool for clinical detection and epidemiological investigation of cat-derived hookworms.