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생명과학 > 미생물자원
효율적으로 미생물의 기교질(aerosol)을 생산하기 위한 많은 테스트가 이루어졌다. 그 결과, impinger(흡인장치)와 같은 액체 흡인장치를 사용하면 더 효율적인 생산이 가능하다는 사실이 밝혀졌다. 최초의 impinger는 1959년에 E.Shipe에 의해 개발되었다. 미국에서 생산된 Impinger TDL은 단순한 방식으로 제작되었다. 러시아에서는 Shipe가 만든 것의 변형인 cyclone impinger가 사용되었다. 이와 같은 impinger들의 단점에 비해 우리가 만든 것은 다음과 같은 장점을 갖는다. 첫째, 액체 흡인제의 소실이 적다는 점이다. 둘째, 바이러스와 세균의 세포 샘플링을 할 수 있을 뿐 아니라, 단백질을 포함한 물질의 샘플링도 가능하다는 점이다. 셋째, 세포의 비활성화 정도를 낮출 수 있다는 점이다. 마지막으로, impinger에 유입되는 공기의 양을 증가시킬 수 있다는 점이다.우리가 새로 개발한 impinger 장치는 생물학적 오염물질들의 농도를 알아내는 데 효율적으로 사용될 수 있을 것이다. 또한 이 장치는 미생물 기교질을 위생학적으로 연구하는데 있어서의 표준적인 장치로 사용할 수 있을 것이다.
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- 2000-04-24
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중합체와 화학물질을 생산하는 기술의 발전으로 인해, 자연환경과 지상의 생명체들은 위험스런 상태에 직면하게 되었다. 이와 같은 독성 화합물들과 산업 폐기물들을 제거할 수 있는 방법과 기술들은 물리화학적인 방법이나 생물학적인 방법에 그 기초를 두고 있다. 그런데, 이 중에서 생물학적인 처리 방법은 몇 가지의 장점을 갖고 있다. 우선 에너지의 소비가 적고, 효율이 높으며 비용이 적게 든다. 이러한 관점에서 볼 때, 어떤 물질을 생산하는데 있어서의 중요한 기준은 그 물질이 생물학적으로 쉽게 분해될 수 있는가 하는 점이 되었다.본 프로젝트는 Institute of Microbiology(IM)에서 오랜 기간에 걸쳐 수행해 왔던, 미생물에 의한 중합체와 화합물의 분해라는 연구에 그 기초를 두고 있다. 이 기관은, 화학물질을 효율적으로 이용하는 방법에 대한 연구 분야에서 선두를 달렸던 연구기관 이었다.15년 이상의 연구의 결과, IM은 다양한 종류의 합성물질을 분해할 수 있는, 수천 종류의 미생물군을 분류하고 연구해왔다. 본 프로젝트는 이러한 연구에 바탕을 둔다.
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지난 25년 동안에 IM에서는 몇몇 극 친화성의 미생물(호열성 세균, 호염균, 호산성균)들이 분리되고 연구되었다. 이들은 L-aspartase등의 다양한 종류의 세균을 생산하는 세균들이다. 몇몇 효소의 생화학적이고 물리 화학적인 특질들이 완전히 연구되었다. 그 결과, 다양한 종류의 세균에서 분리되는 효소들은 아주 다양한 분포의 효소 패턴을 나타낸다는 사실이 밝혀졌다. 세균 세포의 운동성을 마비시켜 효소가 극단적인 상황에서도 효과적으로 작용할 수 있도록 하는 새로운 방법이 개발되었다. 원래의 극 친화성인 성질에다 비운동성까지 갖추게 되어 세균은 다양한 종류의 효소를 지속적으로 생산할 수 있는 능력을 갖추게 되었다. 이러한 능력은 실험실적 상태에서 현실화 되었다. 이 결과로 세균 세포에 의한 화합물의 생산 비용은 크게 절감되었다. 우리 프로젝트의 목표는 극 친화성의 미생물을 사용하여 대규모의 화합물을 생산하는 것이다.우리의 프로젝트가 완성되면 좀 더 저렴한 가격으로 세균에 의한 생산물을 생산할 수 있게 될 것이다. 그리고 새로운 파생물질과 당 감미료들이 개발될 수 있을 것이다.
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생태학적으로 불리한 토양에서 세균성 제제를 이용하여 농산물을 경작하는 기술이 개발되었다. 농산물의 경작에 세균성 제제를 이용하면, 오염된 토양에서도 생태학적으로 순수한 농산품이 얻어진다는 것이 연구 결과 밝혀졌다. 세균성 제제를 사용하면, 식물의 생육은 더 활발하고 열매맺는 주기는 더 짧아진다. 무기질 비료의 사용은 60-70%정도의 감소를 보이면서도, 생산능력은 15-30%의 증가를 나타냈다.어린이 식품용으로 사용되는 농산물의 개발에 본 기술이 사용되어질 수 있을 것이다.
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식품 산업계에 다가온 주요한 문제의 하나는, 셀룰로스 함유 식품이 낮은 소화도를 갖는다는 것이다. 그래서 이 문제를 해결하기 위하여 다음과 같은 방안이 제시되었다. 그것은, 세균이나 셀룰로스 분해 효소, 그리고 생물학적 활성 물질을 이용하여 이 식품을 동물이 먹을 수 있는 식품으로 변환시키자는 것이다. 이 방법은 solid-state fermentation(고체상 발효)라고도 불리우는데, 이는 이전에 찾아 볼 수 없었던 새로운 방법이다. 우리는, 밀짚이나 쌀집 또는 해바라기 찌꺼기, 그리고 곡물의 껍질등을 먹을 수 있는 식품으로 만들 수 있는 방안을 개발했다. 고체 상태의 발효과정에는 많은 양의 셀룰로스 분해 세균이 사용된다.우리는 셀룰로스 분해 세균을 선별해 냈다. 이 세균은 공기중의 질소를 고정하여 식물에 단백질을 공급하는 역할을 한다. 또한 우리는 lactic bacteria(유즙 세균)를 선별했고, 이 세균과 셀룰로스 분해 세균과의 공생적인 관계를 밝히고자 노력했다.
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본 제품은, 높은 생산능력을 가진 진균류를 이용해 만든 것이다. 본 제품을 이용하면, 농작물(감자, 토마토, 사탕무우, 후추등)이 해충에 의해 피해받는 것을 막을 수 있다. 이와 같은 방충성의 특징은, 본 제품이 고도의 길항성과 초기생충성, 그리고 선충류적인 특성을 띄는 것에 기인한다. 본 제품을 이용하면 항생제와 염기성 약제, 비타민, 그리고 발효물질을 만들 수 있다. 이러한 제품을 생산할 수 있는 생물학적인 기술이 개발되었다. 이 기술을 계속 발전시킨다면, 새로운 계열의 제품이 생산되어 농작물의 경작에 도움을 줄 것이다.식물을 해충으로부터 보호하기 위한 새로운 생물학적 제품의 개발
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- 2000-04-24
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본 프로젝트는 "Biological Variety of XXI"라는 국제적인 프로그램에 따라 수행되었다. 무엇보다도, 프로젝트의 목표는 생물계에 있어서의 근본적인 차원에서의 문제를 해결하는데 있다. 즉, 미생물의 유전집단을 보호하는 데 그 목표가 있다. 또한 미생물학에 있어서의 근본문제 해결뿐 아니라, 사회적인 문제까지 해결하는데 그 목표가 있다. 우리는 과학적으로 연구 전망이 있는 미생물의 집단을 모았다. 이에는 50종류의 진균류와 73종류의 actinomycetes, 54종류의 세균, 그리고 112종의 효모균이 포함된다.본 프로젝트의 연구 결과 다음과 같은 일들이 가능해질 것이다. 첫째, 카자흐스탄에 있는 미생물의 분포와 생물 다양성에 대한 새로운 자료를 얻을 수 있을 것이다. 둘째, 항생제를 생산하는 근본 미생물을 발견할 수 있을 것이다. 마지막으로, RK에서 배양되는 미생물의 목록을 발간할 수 있을 것이다.
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- 2000-04-24
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생명과학 > 미생물자원
인간 활동과 관련되어 배출되는 독소에 의한 환경오염의 해결은 긴급한 문제로 대두되었다.군사, 공업, 그리고 농업활동을 통해 대기와 토양, 그리고 바다는 오염되는데, 이 오염과정은 이러한 오염물질을 통해 이루어진다. 초독성물질에 의해 생태계의 균형이 파괴되는데, 이 결과 인간의 생명과 건강이 위협받게 되었다. 특히, 화학성 오염물질중 방향성 탄화수소와 이종환식 탄화수소라고 불리는 물질은, 적은 양으로도 강력한 독성을 나타내며 종양을 유발하게 된다.우리의 연구 결과, 다양한 독성물질을 분해할 수 있는 미생물 집단이 발견되었다. 이들은 페놀같은 공장 배출 물질들을 처리하는 능력을 갖고 있다. 그리고 이들은 오염물질들을 산화시키는 능력이 있다. 미생물에 의해서 독성물질이 산화되는 대사과정이 연구되었다.독성물질이 미생물에 의해 분쇄되는 생화학적이고 유전학적인 과정에 대한 깊은 연구
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- 2000-04-24
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생명과학 > 미생물자원
현재 젖산 세균, 프로피온 세균, 그리고 비피더스 세균의 대사상의 특성에 대하여서는 충분한 연구가 이루어지지 않고 있기 때문에, 이들을 좀 더 완전히 이용하는데는 어려움이 있다. 우리는 다양한 천연 원료(농장 생산물, 채소, 목초, 그리고 사람과 동물이 내장기관등)로부터 방대한 범위의 이들 세균들을 선별했다. 그 결과 이들 세균들은 다양한 질환(감염성 질환, 설사, 결핵등)을 일으키는 세균이나 효모, 그리고 사상균등에 대해서 항생제적인 활동성을 나타낸다는 것을 알아냈다. 또한 이들 중에서 젖산 세균은 비타민과 아미노산, 그리고 열분해 효소를 합성할 수 있다는 사실도 밝혀냈다. 젖산 세균, 프로피온 세균, 그리고 비피더스 세균으로부터 항생성의 박테리오신을 추출하고 분리했다. 그리고 이들 세균들의 항생제적 효과와 병원균의 세포 구조에 끼치는 영향에 대해서도 연구했다.젖산 세균, 프로피온 세균, 그리고 비피더스 세균의 응용 효과는 다음과 같다. 첫째, 저장이 곤란한 수분성 먹이의 발효에 이용된다. 둘째, 과일과 채소의 저장에 이용된다. 셋째, 농작물과 채소를 이용한 치료 예방약의 조제에 사용된다.
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생명과학 > 미생물자원
전통적인 방법과는 달리, 미생물의 생산성을 증대시킬 수 있는 새로운 방법이 개발되었다. 이전의 연구가들은 기껏해야 1.5-2배 정도의 생산능력 증대를 이룩했을 뿐이다. 그러나 우리의 방법을 이용하면, 생산성이 20-50배 까지 증가한다. 우리의 방법을 간략히 소개하면 다음과 같다. 첫째, 미생물은 조밀한 결정으로 배양되는 것이 아니라, 균사체를 이루어서 고형상의 표면 위에서 배양된다. 그 결과, 세포가 산소와 영양 물질에 최대로 공급될 수 있다. 둘째, 우리는 belting이라는 물질을 개발했다. 이 물질은 미생물을 움직이지 못하게 하는 역할을 한다. 이같이 미생물이 움직이지 않고 균사체로 배양되는 두 가지 효과로 인해 미생물의 생산성은 크게 증대된다.우리의 독특한 기술은 많은 생물학적 활성 물질(비타민, 단백질, 효소등)의 생산에 적용될 수 있을 것이다.
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- 2000-04-24
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생명과학 > 미생물자원
미생물을 이용하여 중금속에 오염된 토양을 검사하는 방법은 새로운 생물학적 검사 방법이다. 이 검사는 매우 민감하고, 단순하며, 신속해야 하기 때문에 검사법의 시행에 어려움이 있다. 이 검사법을 이용하면, 토양에 허용될 수 있는 중금속 농도의 한계를 알아낼 수 있다. 그리고 이 검사법을 통해 생태계의 파괴 정도를 측정할 수 있다.자연환경의 상태를 판단할 수 있는 미생물학적 테스트
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- 2000-04-24
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생명과학 > 미생물자원
생태계는 유기성 혹은 무기성의 다양한 독성물질로 인해 오염이 되고 있다. 그 중에서, 주요 원인이 되는 물질은 중금속과 질산염, 그리고 방향성 화합물과 이환성 화합물등이다. 미생물은 이러한 물질들을 산화환원 반응을 통해서 변환시킨다. 따라서 이와같은 독성물질의 분해과정을 이해하는 것은, 오염된 환경을 되살리는데 중요한 역할을 할 것이다. 화학적인 방법을 통해서 오염물질들을 처리할 수는 있으나, 이는 이차적인 오염을 유발할 수 있기 때문에 권장되지 않는 방법이다. 따라서 생태학적으로 해롭지 않은 처리방법을 찾는 일이 필요하게 되었다. 이 중에서 황산염 환원 세균을 이용한 방법이 있다. 오염된 물에서의 실험을 한 결과, 이 세균은 중금속이 이동하는 과정에 장벽을 만드는 방법을 통해서 중금속을 처리한다는 사실이 밝혀졌다. 우리는, 황산염 환원 세균이 중금속을 물에 녹지 않는 황화물로 변환시키는 방법을 개발했다. 그 결과 수은등을 포함한 중금속은 생물체에 해롭지 않은 물질로 처리될 수 있을 것이다.
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- 2000-04-24
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생명과학 > 미생물자원
Citrobacter frendii 라는 미생물 계통이 처음으로 분리되었다. 이 세균은 금속의 표면에 비 부식성의 인산 물질을 만든다. 이 세균은 공업과 농업의 모든 분야에서 아주 중요한 의미를 가진다. 또한 금속의 표면뿐 아니라 내부까지 보호함으로써 금속의 이용 시간을 연장시켜 준다.
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- 2000-04-24
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생명과학 > 미생물자원
이전의 연구에서는 발견되지 않았던, 조건성 혐기 세균(Facultative-anaerobic bacteria)이 발견되었다. 이 세균은 몇몇 전자 수용체를 연속적으로 환원시킨다. 이와같은, 다환원성 미생물이라고 불리는 세균을 분리하는 방법이 또한 개발되었다.
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- 2000-04-24
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생명과학 > 식물자원
침엽수 잎과 농축액은 치료 효과가 있기 때문에, 오랜 동안 민간요법으로 사용되어 왔다. 침엽수는 병에 걸린 동물의 주요한 먹이가 되어 왔으며, 병에 걸리지 않았더라도 동물이 먹이가 부족할 때 먹는 주 먹이였다. 침엽수 잎을 공업적으로 가공할 때, 광범위한 생물학적 활성 물질과 원소들이 그 추출물에 포함되었다. 그 결과, 유기 용매를 함유한 다양한 침엽수 추출물들이 생산되었다. 계속되는 기술 발전의 결과로 폴리비타민이 첨가된 상품이 개발되었으며 이는 뛰어난 효과를 보였다. 그럼에도 불구하고, 이 상품들은 섭식시에 불편한 점들이 있었기 때문에 (동물이 먹기에 불편하고 강한 냄새가 났기 때문에), 동물이 이에 적응하려면 일정한 시간이 지나야만 했다. 그런데 이러한 문제점들이 해결되고 있다. 침엽수에 포함된 왁스와 용매, 그리고 기름을 제거해낸 뒤에, 추출물을 가공하여 캡슐화하는 방법이 바로 그것이다. 캡슐화는 젤라틴과 sodium polyphosphate complex를 이용하여 이루어진다.대체로, 러시아의 시장은 MEC BAC을 수요할 수 있는 준비가 되어 있다. 현재, MEC BAC의 이용 적합도는 600 퍼센트에 달하지만, 재정적인 지원의 결여로 판매는 미미한 편이다. 현재, DELSI 회사는 일년에 60톤의 MEC BAC을 생산할 수 있다. MEC BAC의 시장을 개척하려면, 다음과 같은 사항들이 성취되어야 할 것이다.(1). 서양과 일본에 있는 농장에 MEC BAC을 판매할 수 있도록, 광고와 총체적인 규모의 지원을 할 수 있는 기구의 설립을 해야 할 것이다. (2). 새로운 단계의로의 산업적인 도약을 해야 할 것이다. (3). 생물학적 활성을 띤 물질의 추출과 캡슐화(microencapsulation)를 할 수 있는 좀 더 효율적인 기술을 개발해야 할 것이다.
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- 2000-04-24
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생명과학 > 해양생물 (R83)
현재, 생태학적으로 순수한, 식물성의 생물학적 활성 제제의 생산은 아주 어려운 현실이다. 이러한 측면에서 볼 때, 생태학적으로 순수한 기술의 적용을 통하여 생물학적 활성 제제를 개발하는 것은 가치있는 일이라고 할 수 있다. 그런데, 현대의 광생명공학의 발전으로 미세조류의 집단을 생산하는 일이 쉬워졌다. 물론 경제적인 측면에서의 일이다. 많은 과학자들이 가축의 먹이로서의 Clorela와 Scenedesmus의 집단 생산을 개발해왔다. 그런데 Clorella의 세포에는 치밀한 피막이 존재하기 때문에, 이 생물을 먹는 동물의 소화를 방해한다.Spirulina microalgae는 다른 미세조류와는 달리 치밀한 세포피막을 갖지 않는다. 보조식품 개발의 원료로서의 Spirulina에 대한 연구는 깊이 진행되지 않았다. 오늘날 Spirulina를 이용한 보조식품 제제의 개발은 아직 이루어지지 않았다. 그러므로, 이에 대한 연구는 전망이 있는 일이라고 할 수 있을 것이다.연구를 통하여 상업적으로 가치있는 결과가 얻어질 것이다: Spirulina 집단을 통해서 얻을 수 있는 식물성의 생물학적 활성 단백질-비타민 제품을 생산하여 가축의 사육과, 수의학등에 적용할 수 있을 것이다. Spirulina 집단을 통해서 얻을 수 있는 식물성의 생물학적 활성 단백질-비타민 제품을 생산하여 많은 사람들의 보조식품으로 이용할 수 있을 것이다. 시장성이 있는 면역 조정제의 생산을 통하여 의학분야에 적용할 수 있을 것이다.
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- 등록일
- 2000-04-24
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일반기술
생명과학 > 동물자원
우리는 다양한 종류의 뱀들이 내는 무독성 침샘 분비물과 독성 분비물의 영향에 대해 연구하려고 한다. 그 중에서도 이전에 많은 연구가 이루어지지 않았던, 토착종인 Vipera raddei가 내는 독성 분비물과, 그 분비물이 chicken embryos의 산전 성장에 끼치는 영향에 연구하고자 한다. 이 연구의 전반적인 중요성은 별도로 하더라도, 토착종 뱀을 이용하는 것은 흥미있는 일이 될 것이다.다양한 종류의 뱀들이 내는 독물에 대한 항 독물 혈청의 개발 가능성
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- 등록일
- 2000-04-24
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일반기술
생명과학 > 기타 유전자 공학
샤페론과 이를 유도하는 유전자의 발견은 현대의 생명공학에 새로운 장을 열었다. 샤페론은 백신과 약물을 이동시키고, 조직과 근육등의 손상 치유를 가속화한다. 샤페론은 독특한 면역조절능력을 보유하기 때문에, 암이나 감염성 질환 그리고 염증등을 치료할 수 있는 약품 제조에 이용된다. 또 다른 이용 가능성이 있다. 즉, 샤페론을 유도하는 유전자를 이용하여 분비성 vector를 생산하는 것이다. 그리하여, 이 vector로 하여금 의약품과 수의약품에 쓰이는 단백질을 분비하게 하는 것이다. 본 프로젝트는 이러한 샤페론의 기능에 관한 연구를 한다. 즉, Yersina Pestis의 f1 오페론을 이용하여 대장균을 생산하고 이 대장균으로 하여금 유용한 단백질을 분비하게 하고자 하는 것이다. 이 단백질은 다양한 의약품과 수의약품의 제조에 쓰인다.활성화된 천연산의 사이토카인과 성장 인자, 그리고 기타 단백질은 의학과 수의학에 이용될 것이다.
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- 등록일
- 2000-04-24
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일반기술
생명과학 > 동물자원
구제역(Food-and-Mouth Disease)은 전염성이 강한 질환이다. 이는 발굽이 갈라진 가축에게서 발생하는 중요한 풍토병이다. 따라서 가축 사육 산업이 발달한 지역에서 자주 발병하는 질환이다. 구제역을 예방하는 방법에는, 격리 수용의 방법과 죽은 바이러스로부터 만든 백신으로 면역화하는 방법이 있다. 전통적인 구제역 백신은 질환을 잘 치료하기는 하지만, 전염성이 강한 바이러스를 대량으로 생산해야만 하는 기술에 그 근거를 두고 있다. 따라서, 구제역이 발병하는 대부분의 이유는 백신이 충분히 비활성화되지 않는 데 있다. 1981년 이후, 전통적인 구제역 백신의 사용 금지가 내려졌다. 이에 따라 구제역에 대항할 수 있는 합성 백신의 필요성이 대두했다.본 프로젝트의 목적은 다음과 같다. 구제역 바이러스의 epitope를 Yersinia Pestis의 재조합 단백질인 Caf1에 이식시켜 합성의 구제역 백신을 만들고자 하는데 있다.재조합 백신은 구제역 바이러스에 의해 유발되는 위험한 질환의 예방과 치료에 효율적인 수단을 제공해줄 것이다.
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- 특허법인충정
- 등록일
- 2000-04-24
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일반기술
생명과학 > 동물자원
현재 다수의 동물들의 백신투여에 가장 많이 쓰이는 방법은 피하 주사법과 근육내 주사법이다. 이 방법은 그 시행에 있어서 숙련된 인력을 요구하며, 시간이 많이 드는 단점이 있다.만약, 감염경로가 폐문(肺門)을 통한 것이라면, 연무질 백신화법이 가장 효과적일 것이다. 이 방법을 이용하면 다수의 동물들에 대한 백신투여가 용이해질 것이다. 현재 백신 투여에 필요한 연무질 생산기는 연무질의 생산원리에 있어서 다양한 차이점을 나타낸다. 그들 중에 몇몇은 살아있는 세균 백신과 함께 작동하지 못한다. 또다른 종류는 낮은 생산성을 나타내기도 한다.연무질 백신화를 위한 여러 가지 모델이 제시된 결과 다수의 동물들에게 연무질 백신화를 시행할 수 있는 보편적인 모델이 개발되었다. 이 모델을 이용하면 적정 농도의 백신 제제를 연무질 형태로 만들 수 있고, 또한 백신화의 전 과정을 조절할 수 있다.본 기술은 다수의 동물들에 대한 백신화에 이용될 것이다.
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- 특허법인충정
- 등록일
- 2000-04-24
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