바이오칩의 개념(정의, 장점, 특징, 종류, 필요성, 활용 분야 등) 이해와 바이오칩 적용 기술 및 시장 동향과 해결과제 고찰

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하고 싶은 말: 과학 기술 연구 및 신약 개발 프로세스, 임상 진단 등을 넘어 고밀도 정보처리, 환경오염검출과 같이 농업, 식품, 산업, 환경 모니터링 분야에까지 다양한 활용이 기대되고 있는 바이오 칩(Bio Chip, 생체칩)에 관한 조사 자료입니다.

목차: 1. 바이오 칩이란?

2. 바이오 칩의 분류

3. 바이오 칩 응용 분야

4. 주요 바이오 칩 기술 전망

5. 바이오 칩 시장 동향

6. 바이오 칩 산업의 발전과제

참고자료

본문내용: - 바이오 칩의 정의
바이오 칩(Biochip)이란 유리, 실리콘, 혹은 나일론 등의 재질로 된 작은 기판 DNA, 단백질 등의 생물 분자들을 결합시켜 유전자 발현 양성, 유전자 결합, 단백질 분포, 반응 양성 등을 분석해낼 수 있는 생물학적 마이크로 칩(Biological Microchip)을 말함
바이오칩 은 과학 기술 연구 및 신약 개발 프로세스, 임상 진단 등의 분야는 물론 농업, 식품, 산업, 환경 모니터링 분야에서도 혁신적 변화를 일으킬 것으로 주목 받고 있음
바이오 칩 산업은 아직 초기 단계이나 활발한 기술 개발에 힘입어 상업화가 빠르게 진전될 것으로 예상된다.

- 마이크로어레이칩
마이크로어레이(Micro-array)는 수천 혹은 수만 개 이상의 DNA나 단백질 등을 일정 간격으로 배열하여 붙이고, 대상 물질을 처리하여 그 결합 양상을 분석할 수 있는 바이오칩을 말함
마이크로어레이는 다시 DNA칩, 단백질 칩, 세포 칩, 티슈 칩 등으로 분류할 수 있음

- DNA 칩
대규모 유전자 발현 분석에 의해 제약업체에서 신약 개발 도구로, 혹은 질환 진단용으로 주로 사용됨
개인 SNP(Single Nucleotide Polymorphism) 정보를 이용하여 개인의 유전자 정보에 따라 약을 처방하는 맞춤의약 시대에 필수적임
칩을 이용하여 질병 진단을 하기 위해서는 질병과 관련되는 바이오 마커 발굴 및 확보가 매우 중요
마이크로 어레이 형성을 위해 Pin, 잉크젯, 포토리소그래피, electronic addressing 기술 등이 이용됨
소량의 시료에서 유전자 검사를 할 경우에, DNA 증폭이 필요함. PCR(polymer chain reaction), SDA(strand displacement amplification) 등이 있음
신호 검출을 위해서는 DNA 혼성화를 통해 주로 형광 혹은 전기화학적 감지 방식이 이용됨

- 단백질 칩
대부분의 생명 현상이 단백질 수준에서 일어난다는 사실을 감안할 때, 그 이용가치가 매우 높은 바이오 칩이라고 할 수 있음
DNA와 달리 효소, 항체, 수용체 등 필요한 단백질의 확보가 어렵고 변성되거나 깨지기 쉬운 단백질 특성으로 인해 단백질 칩의 개발과 상용화는 DNA칩에 비해 다소 뒤처짐
주로 질병이 단백질 단위에서 많이 진행되기 때문에 질병 진단, 신약 발굴, 검증 및 후보물질 탐색(screening), 환경 모니터링 등에 이용됨
단백질은 3차원 구조로써 칩 표면에서 안정적으로 활성화되도록 고정시키는 것이 중요
증폭이 불가능하고, 극소량인 경우가 많아 고감도 칩이 필요함
검출을 위해서는 항원-항체간의 특이적 결합을 이용하여 형광, 화학발광, SPR 감지 방식이 주로 이용됨

참고문헌: 손대일, 바이오칩(생체칩)의 미래전망, 유비테크놀로지스, 전자정보센터, 2009. 11
정택동, 바이오센서(칩) TRM, 서울대학교, 전자부품연구원, 2009. 6
최정우 이우창, 나노바이오칩(Nanobiochip)기술의 현황과 전망, 전자공학회지, 2005. 8
조준경 최준휘 정현섭, 바이오칩, 바이오센서의 시장 동향, 정보통신산업진흥원
최용성 박대희, 나노바이오칩의 연구 동향, 전기의 세계, 2004. 12
현병환 김필중, 바이오칩 연구동향과 대응방안, 한국기술혁신학회, 2003. 12
바이오칩, 사업기획개발센터, KETI, 2007. 9
한국바이오학회, www.biochip.or.kr
윤규식, Biochip(바이오칩), www.kosen21.org. (webzine 20호)

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