바이오칩의 현황과 미래 생명공학지원과 신희정.

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1 바이오칩의 현황과 미래 생명공학지원과 신희정

2 Contents 1. 서론 2. 국내·외 현황 3. 문제점 4. 전망 및 필요사업
생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

3 바이오칩이란? 바이오칩은 생명공학(BT), 정보기술(IT), 나노기술(NT)의 융합으로 개발된 제품으로 제한된 면적 위에 고밀도의 DNA, 단백질, 탄수화물 같은 생체고분자 (biomacromolecule)를 집적한 것 종류 DNA chip Protein chip Glycochip Cellchip Lab-on-a-chip ……… 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

4 Contents 1. 서론 2. 국내·외 현황 3. 문제점 4. 전망 및 필요사업
생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

5 국내외현황 1. 특허동향 2. 개발동향 3. 시장동향 4. 투자현황 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

6 국가별 특허동향 2000년 - 2004년 6월 바이오칩 관련 등록특허 : 387건
2001년 일본의 바이오칩 특허 건수는 59건으로 미국의 38건 보다 크게 앞서기 시작했으며 2002년 41건으로 하락세를 보였으나 2003년 70건의 특허 등록을 보임 우리나라의 바이오칩 관련 연구의 약진이 두드러짐 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

7 바이오칩 국가별 연도별 특허등록 현황 및 특허등록 점유율
생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

8 바이오칩 특허등록 현황 연도별 특허등록 현황 기술별 특허등록 현황 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

9 바이오칩 국가별 기술별 특허등록 현황 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

10 바이오칩 주요 IPC Code별 특허등록 현황
내    용 C07H 당류; 그 유도체; 뉴클레오시드; 뉴클레오티드; 핵산 C12M 효소학 또는 미생물학을 위한 장치 C12N 미생물 또는 효소; 미생물의 보존, 유지, 증식; 돌연변이 또는 유전자 공학; 배지 C12N 15/00 : 유전자 공학과 관련된 DNA 또는 RNA, 벡터 C12N 15/09 : 재조합 DNA 기술 C12Q 효소 또는 미생물을 함유한 측정 또는 시험방법; 그것을 위한 조성물 또는 시험지; 그 조성물을 조제하는 방법 C12Q 1/68 : 핵산을 함유한 것의 제조방법, 시험/측정 방법 G01N 재료의 화학적 또는 물리적 성질의 검출에 의한 재료의 조사 또는 분석 G06F 전기에 의한 디지털 데이터 처리 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

11 주요 출원인별 특허등록 건수 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

12 국내외현황 1. 특허동향 2. 개발동향 3. 시장동향 4. 투자현황 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

13 DNA microarray 개발동향  2004년 7월 국내 처음으로 바이오벤처기업인 (주)바이오메드랩과 (주)마이진의 ‘HPV(사람 유두종 바이러스) DNA칩’에 대해 제조품목을 허가 국내 칩 개발은 현재 contents 개발에 제한되어있고 새로운 detection 방법이나 칩 제조 기술은 상대적인 열세 일본 히타치, 도쿄대학, 와세다대학의 공동연구팀은 유전자를 회수하는 DNA microarrays를 개발 미쯔비시 레이온 : 1999년 봄에 섬유형 DNA칩의 기본 기술에 대한 특허를 출원 - DNA 뿐만 아니라 단백질과 화합물의 칩 등으로 응용이 가능, 기존 유리기판에 제조하는 칩 가격에 비하여 약 10%의 가격으로 제조 가능 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

14 기술격차 비교 – DNA microarray
항 목 기술수준 (%) 전문인력 보유정도(%) 인프라 구축정도(%) DNA Chip(Oligonucleotide) 기술 90 80 DNA Chip(cDNA) 기술 70 DNA 염기분석 기술 인간게놈해독 유전자발굴 기술 60 유전자 도입, 증폭 기술 자동 분주기 기술 50 약효시험결과 Detection 기술 시스템 관리 기술 마이크로 바이오인포메틱스 기술 Modeling/simulation/Programming 기술 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

15 기술격차 비교 – Protein microarray
항 목 기술수준 (%) 전문인력 보유정도(%) 인프라 구축정도(%) 단백질 microarray 제작 기술 80 50 단백질 microarray detector 기술 70 90 단백질의 고성능 스크리닝 기술 30 단백질의 상호작용분석 기술 다중분주(multi pippeting) 기술 40 자동 분주기 기술 60 자동 화합물관리 및 보관 기술 약효시험결과 Detection 기술 시스템 관리 기술 마이크로 바이오인포메틱스 기술 Modeling/simulation/Programming 기술 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

16 국내외현황 1. 특허동향 2. 개발동향 3. 시장동향 4. 투자현황 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

17 주요 국가의 바이오칩 시장 전망 자료 : Global Industry Analysis Inc. “Biochips” 2004년
생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

18 바이오칩 분류별 시장 현황 및 전망 자료 : Global Industry Analysis Inc. “Biochips” 2004년 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

19 지역별 바이오칩 시장점유율(2003년 기준) DNA chip Protein chip
생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

20 DNA Chip 생산방식에 따른 시장전망 구분 2002년 2007년 CAGR Photolithography 347
1,133.50 26.6 Glass arrays 297.6 1,260.00 33.4 Total 644.6 2,393.50 31.3 자료 : BCC, “DNA Microarrays and Their Materials” 2004년 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

21 DNA Chip의 Glass array 방식에서 사용 Probe별 시장 동향
구분 2002년 2007년 CAGR cDNA 232 163.5 -7.2 DNA Oligomers 412.6 2,230.00 40 Total 644.6 2,393.50 31.3 자료 : BCC, “DNA Microarrays and Their Materials” 2004년 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

22 바이오칩의 응용분야별 시장 현황 및 전망 자료 : BCC(“DNA Microarrays and Their Materials” 2004년), Global Industry Analysis Inc. (“Biochips” 2004년), Freedonia Group(“BioChips: Genomic and Proteomic Applications in the United States” 2002년) 등의 자료를 종합 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

23 국내외현황 1. 특허동향 2. 개발동향 3. 시장동향 4. 투자현황 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

24 투자현황 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

25 Contents 1. 서론 2. 국내·외 현황 3. 문제점 4. 전망 및 필요사업
생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

26 기존의 형광 스캐너를 대체할 수 있는 고효율 detection system의 개발 필요
기술상의 문제점 Protein chip의 경우 고밀도 Microarray를 활용한 시스템의 표준화 미비 피코 리터 수준의 초정밀 분주시스템 부재 각 spot에 동일한 양의 시약과 화합물의 분주가 어려우므로 약효시험의 신뢰성 하락 고밀도 Microarray Plate 상의 높은 증발현상 등 환경 제어 문제 Chip loading system 장치의 자동화 및 고정밀도 보장 Non-specific binding(noise)을 최소화할 수 있는 고기능 washing device 개발 기존의 형광 스캐너를 대체할 수 있는 고효율 detection system의 개발 필요 Lab-on-a-chip(LOC)) : 채널 내벽에의 흡착 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

27 분석과정의 자동화 시스템 운영에서 오동작 대처능력을 충분히 갖춘 인공지능형 시스템의 설계기술
기술상의 문제점 분석과정의 자동화 시스템 운영에서 오동작 대처능력을 충분히 갖춘 인공지능형 시스템의 설계기술 적용범위를 확장하기 위한 검출방식 및 분석프로토콜의 활발한 연구개발 요청 contents의 개발 산․학․연․관의 원활한 협조체제를 구축 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

28 Contents 1. 서론 2. 국내·외 현황 3. 문제점 4. 전망 및 필요사업
생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

29 결과의 재현성, data base의 확립, pattern recognition의 타당성 등의 문제 해결을 위한 선행연구 필요
전망 및 필요사업 단백질 칩, LOC의 시장이 커질 것으로 예상 결과의 재현성, data base의 확립, pattern recognition의 타당성 등의 문제 해결을 위한 선행연구 필요 mRNA의 발현정도를 측정하는 DNA chip을 진단용으로 개발하기 위해서는 표준화 작업이 선행 되어야 함 새로운 방식의 비표지 단백질의 검출기술을 개발 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터

30 Thank You ! 생명공학지원과 첨단 BT제품 애로사항 처리센터