해양 생물 유래 독소는 그 치명적인 유독성으로 인해 비단 인류의 건강 뿐만 아니라 양식, 어업, 해양 생태계 전반에 걸쳐 경제적 손실을 비롯한 부정적인 영향을 미친다. 하지만, 종래에 사용되던 해양 독소 검출법만으로는 이를 다 파악하여 위협을 미연에 방지하기에는 아직 부족한 실정이다. 본 논문에서는 해산물의 해양 독소 잔존 여 부를 판별하기 위해 종래에 사용되었던 시험법들의 한계를 개선하고자 각종 나노 재료 및 신규 기술들이 도입된 신속 검출법들에 대해 조사했으며, 대표적인 연구 결과들을 선정하여 사용한 나노 입자 및 전략에 대해 서술하였 다. 특히 이러한 생물 유래 독소의 검출 기술을 대중화시키고 상용화하기 위해서는, 이를 생성하는 생물군으로부터 독소를 추출하는 전처리 과정을 간소화하는 것이 매우 중요하다. 해당 문제를 해결하고자 다양한 연구에서 표적 독소와 특이적으로 결합하는 항체를 고정화한 자성 나노 입자 기반의 전처리법을 보고했으며, 더 나아가 자성 나노 입자의 촉매 특성까지 활용해 검출 감도를 높이는 다양한 연구들도 발표되었다. 또한, 기존 효소 기반의 비색 법의 검출 한계를 낮추고 검출 시스템의 안정성을 높이기 위해 양자점과 같은 형광 나노 입자를 도입하는 보고들도 있었다. 이 외에도 압타머와 나노 입자 복합체 기반의 전기화학 측정법 및 신규 기술들을 사용하고자 하는 연구들 도 보고되었다. 하지만 해양 환경의 변화에 따라 생성된 신종 독소에 대한 대처는 아직 미흡한 실정이므로, 해양 독소 유도체 또한 아울러 진단 가능한 검출 기술에 대한 후속 연구가 필요하다.

Cherry leaf roll virus(CLRV)는 group IV positive sense ssRNA viruses, Nepovirus로 분류되는 식물병원성 바이러스이다. CLRV는 체리 등 목본 및 완두 등 콩과 작물을 자연 기주로 하며, 실험적으로 약 36개 과 이상의 넓은 기주 범위를 가지고 있어 국가적, 경제적 및 농가 개인적 피해를 야기 할 가능 성이 보고되고 있다. 현재 CLRV를 검출하는 방법으로 역전사(reverse transcription; RT)-nesdted 중 합효소연쇄반응(polymerase chain reaction; PCR) 이 활용되고 있으며, 다양한 기주로부터 CLRV를 검출하기 위해서는 검출 감도, 특이성, 반응 시간, 단순성 등이 중요 요소였다. 그러나 RT-nested PCR은 두 단계로 구성되어 있어 단순하지 않고, CLRV를 검출하는데 약 10시간 이상의 반응 시간이 소 요되었다. 이번 연구에서는 등온증폭법을 이용하여 단순하고 신속하게 CLRV를 검출하는 방법을 개발하 였다. 등온증폭 반응은 RT-nested PCR과 동등한 검출 감도로 CLRV를 검출 하였다. 그러나 반응 시간 을 약 2시간 수준으로 단축하였으며, 6개 영역을 사용하는 등온증폭 프라이머의 사용으로 더욱 특이적 으로 증폭 할 수 있었다.

The aim of this study is to develop the one dot rapid detection kit that meets the limit of detection (LOD) of KFDA (10 μg/kg) for Aflatoxin B1 (AFB1). The fabrication process of the one dot rapid detection kit, such as gold nanoparticle and AFB1-BSA conjugation, and AFB1-polyclonal antibody concentration was optimized. Fabricated rapid detection kits were tested with the standard AFB1 solutions and the solutions extracted from contaminated maize samples. The LOD in the standard AFB1 solution and extracted AFB1 solution was 5 μg/kg for both. This result is lower than the LOD of KFDA in food (10 μg/kg) and satisfies the LOD of EU (2-12 μg/kg) and Japan (10 μg/kg) in food.

In this study, a rapid immuno-chromatographic assay was developed to detect Salmonella Typhimurium. This assay was based on the lateral flow immunoassay. Two different anti-Salmonella polyclonal antibody (Pab) are used in this strip assay for the double antibody sandwich immunoassay method. The strip sensor was composed of sample pad, conjugation pad, membrane, and absorbent pad. For the optimal conjugation between nano-gold and anti-Salmonella Pab, the pH value of colloidal gold solution was determined to 8.4. To prevent non-specific binding between nano gold and anti-Salmonella Pab, sample pad and membrane was treated with PBS buffer, included 2% BSA and 10% sucrose. The control and detection zones were visually detected according to antigen-antibody binding. The detection limit of the developed strip assay was 105 CFU/mL within 10 min, and improved until 104 CFU/mL after 12 hr.

벼 흰잎마름병균의 정확한 진단을 위하여 PCR용 진단 kit를 개발하였다. 본 PCR kit를 개발하기 위하여 벼 흰잎마름 병균 유전체 정보 중 phage-related integrase and transposase gene의 염기서열을 이용하여 프라이머를 각각 제작하였다. 프라이머 염기서열은 XOP-F (5-CGG TCT GCT CAA TGA GGA AGA-3)와 XOP-R2 (5-TGC AAT TGG TGT TCTCCA GG-3), XOT-F (5-GTC ATA GGT GAG GCT TCCC-3)와 XOT-R2 (5-AGT GCG ATC TTT CAG CAG G-3)로 벼 흰잎마름병균의 DNA를 401bp와 492bp를 증폭하게 제작하였다. PCR 증폭은 벼 흰잎마름병균만 증폭하였으며 다른 세균인 Escherichia coli, Agrobacterim, Pectobacterium caratovora subsp. cartovorum, P. atrosepticum, Pseudomonasputida, P. syringae, P. savastanoi pv. phaeolicola, P. savastanoipv. savastanoi and P. marginalis pv. Marginalis 등은증폭되지 않아 특이성이 인정 되었다. 본 프라이머로 병이 의심되는 벼잎과 논물에서 병원균을 3시간 이내에 검출할 수 있었다.

진단할 수 있는 검정 키트를 개발하기 위하여 소나무류에서 휘발되는 18 종류 휘발물질의 소나무재선충에 대한 유인력을 실험하였다. 실험 물질 중에 서 α-pinene, β-pinene 및 camphor가 하루 동안 절식시킨 증식형 소나무재선충 에 대해 유인효과가 있었으나, 절식하지 않은 증식형 소나무재선충에 대해서 는 유인효과가 없었다. 그러나 분산형 유충에 대해서는 절식여부와 관계없이 세 물질의 유인력이 높았다. 이들 세 물질로써 소나무재선충 감염 검정 키트 를 만들어 인공 용실과 감염목에서 소나무재선충에 대한 유인력을 실험하였 다. 인공 용실에서 실험한 결과 휘발성 물질 처리 24시간 후 보다는 48시간 후의 유인력이 더 좋았고, 담체로서는 filter paper보다 cotton ball이 유인 효과 가 더 좋았다. 소나무재선충에 감염되어 고사한 소나무에 휘발성물질을 처리 하여 유인력을 실험한 결과 8시간 후부터 소나무재선충이 유인 되었으며, camphor의 유인력이 가장 좋았다.

The aims of these study were to diagnose early pregnancy and reproductive disorders by using progesterone concentration and ultrasonography. The measurement of blood progesterone (P) concentration was conducted to diagnose pregnancy and to detect corpus luteum (CL) or evaluate disorder of CLs. As a result, the incidence rates of reproductive disorders were as follows : SH and EED (41.9%), inacitve ovaries (32.6%), follicullar cyst (9.3%), PCL (7.0%), endometritis (4.7%), pyometra (2.3%) and luteal cyst (2.3%). 61 Cows having Pconcentration 1.0 ng/ml(at the insemination) were increased to 1.0 ng/ml 6day after insemination. 50 cows among 61 cows were diagnosed pregnant. 8 cows among 13 HanWoos having Pconcentration 1.0 ng/ml at the insemination and 1.0 ng/mnl 6 day after insemination had non-ovulatory estrus and the others had Pconcentration 1.0 ng/ml at the insemination and 1.0 ng/ml 6 day after insemination, which was the error of estrus detection. All 13 cows were diagnosed non-pregnant. 47 cows diagnosed pregnant after insemination of Pconcentration 3.0 ng/ml were examined by ultrasonography at 30 day post-insemination. As a result, 41 cows were diagnosed pregnant (87.2%) but 14 cows having Pconcentration 3.0 ng/ml at 21 day after insemination was diagnosed to non-pregnancy. Calving intervals by surveying 100 cows were as follows 11~12 months (20%), 12~13 months (36%), 13~14 months (19%), 14 months (25%), respectively. In conclusion, hormone and ultrasonography help to detect reproductive disorders exactly and diagnose early pregnancy. This study suggest that diagnosis of early pregnancy and reproductive disorder by blood Pconcentration and ultrasonography improve reproduction management of HanWoo.