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세균을 이용한 유전자 조작 기술: 세균은

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세균을 이용한 유전자 조작 기술: 세균은 작은 크기와 빠른 성장 속도로 인해 유전자 조작 기술에 많이 사용됩니다. 세균을 이용하여 유전자를 삽입, 삭제, 수정하는 등의 실험을 수행하여 특정 유전자의 기능을 연구하거나 새로운 기능을 추가할 수 있습니다. 이를 통해 약물 생산, 환경 정화, 질병 치료 등 다양한 분야에서 응용할 수 있는 기술을 개발할 수 있습니다.

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균류를 이용한 첨단 생명 과학

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균류를 이용한 첨단 생명 과학

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균류는 첨단 생명 과학 분야에서 다양하게 활용됩니다. 항생제, 식품 발효, 환경 정화 등 여러 분야에서 균류의 특성이 이용됩니다. 특히, 페니실린과 같은 항생제는 푸른곰팡이에서 추출되며, 빵, 술, 치즈 등의 발효 과정에도 효모와 곰팡이가 사용됩니다. 또한, 균류는 하수 처리나 유해 물질 분해와 같은 환경 문제 해결에도 기여하고 있습니다.

균류를 이용한 첨단 생명 과학 활용 분야:

항생제 생산:

푸른곰팡이는 페니실린과 같은 항생제를 생산하는 데 사용됩니다.

식품 발효:

효모는 빵을 발효시키고, 맥주와 와인을 만드는 데 필수적입니다. 일부 곰팡이는 치즈 숙성에 사용되어 독특한 풍미를 제공합니다. 누룩곰팡이는 된장, 간장, 막걸리 등의 발효에 사용됩니다.

환경 정화:

일부 곰팡이는 플라스틱과 같은 난분해성 물질을 분해하여 환경 문제를 해결하는 데 도움을 줍니다.

생물 농약:

특정 곰팡이는 해충을 방제하는 데 사용될 수 있습니다.

생물 연료:

일부 미생물은 바이오 에탄올과 같은 바이오 연료를 생산하는 데 사용될 수 있습니다.

기타:

균류는 다양한 생리활성 물질 생산, 효소제 생산, 식물 성장 조절 물질 생산 등에도 활용됩니다.

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세균 하수처리 がんだむ

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세균 하수처리 がんだむ

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세균을 이용한 하수 처리는 미생물의 생물학적 작용을 활용하여 하수 중 유기물을 분해하고 정화하는 방법입니다. 하수 처리장에서 널리 사용되는 활성 슬러지 공법이 대표적인 예시입니다. 이 공법은 미생물이 풍부한 활성 슬러지를 이용하여 하수 속의 유기물을 분해하고, 침전 과정을 통해 슬러지를 제거하여 깨끗한 물을 얻는 방식입니다.

그럼 안녕히계쎄요

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군류를 이용한 플라스틱 분해

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군류를 이용한 플라스틱 분해

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곰팡이를 활용하여 플라스틱 폐기물을 분해하는 사례가 늘고 있다. 특히, 특정 곰팡이 균주는 폴리카프로락톤, 폴리에틸렌, 폴리우레탄 등 다양한 플라스틱을 분해하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 연구 결과는 플라스틱 쓰레기 문제 해결에 새로운 가능성을 제시하며, 바이오플라스틱의 분해 촉진이나 새로운 생분해성 소재 개발에도 활용될 것으로 기대가된다.

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원생생물을 이용한 바다 쓰레기 처리

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원생생물을 이용한 바다 쓰레기 처리

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미세조류와 같은 특정 원생생물은 해양 오염 물질을 제거하여 생태계를 복원하는데 도움을 줄 수 있습니다. 중금속과 같은 유해 물질을 흡착하여 물에서 제거하거나 특정 유기 오염 물질을 분해해여 무해한 물질로 바꿔주기도 합니다.

(출처 : 아기호랑이)

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첨단 생명 과학 기술을 이용하여 세균을 활용하여 인공 눈을 만드는 방법이 연구되고 있습니다. 특히, 특정 세균이 가진 단백질이 물을 얼리는 과정에서 중요한 역할을 한다는 점에 착안하여, 이를 인공 눈 제조에 활용하려는 시도가 있습니다.

세균을 이용한 인공 눈 제조:

빙핵 단백질 활용:

일부 세균은 특정 온도에서 물을 얼리는 데 필요한 빙핵(ice nucleation)을 만드는 단백질을 분비합니다.

슈도모나스 세균의 예:

슈도모나스라는 세균이 분비하는 단백질은 비교적 높은 온도에서도 빙핵 역할을 하여 인공 눈을 만드는 데 활용될 수 있습니다.

인공 눈 생산 기술:

이 기술을 이용하면 스키장 등에서 인공 눈을 만들 때 필요한 에너지 효율을 높이고, 더 다양한 환경에서 인공 눈을 만들 수 있을 것으로 기대됩니다.

첨단 생명 과학 기술과의 연관성:

생체모방 기술:

세균이 가진 자연적인 능력을 모방하여 인공적으로 활용하는 생체모방 기술의 대표적인 예시입니다.

의학 분야 활용:

세균의 유전자 조작을 통해 의약품 생산 등 다양한 분야에서 활용되는 것처럼, 첨단 생명 과학 기술은 생물체의 유용한 특성을 인공적으로 활용하는 데 기여합니다.

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첨단 생명 과학 기술들 항생제 생산, 오염 물질 분해, 생물 연료 생산, 그리고 인공 눈 제작 등입니다. 이러한 예시들은 미생물의 특성을 활용하여 질병 치료, 환경 문제 해결, 에너지 생산, 그리고 새로운 물질 개발에 기여하는 첨단 생명 과학의 다양한 활용 가능성을 보여줍니다.

항생제 생산:

푸른곰팡이와 같이 질병을 유발하는 세균의 성장을 억제하는 곰팡이의 특성을 활용하여 항생제를 생산합니다.

오염 물질 분해:

세균이나 곰팡이와 같은 미생물의 분해 능력을 이용하여 오염된 물이나 토양을 정화하고, 음식물 쓰레기 처리에도 활용됩니다.

생물 연료 생산:

미생물이 물질을 분해하는 과정에서 발생하는 에너지를 이용하여 바이오 연료를 생산합니다.

인공 눈 제작:

물이 어는 것을 돕는 물질을 가진 세균의 특성을 활용하여 인공 눈을 만들 수 있습니다.

식량 생산 및 가축 사료:

미생물은 발효 과정에서 다양한 식품을 생산하며, 가축 사료로도 활용됩니다.

유전자 재조합 기술을 이용한 질병 치료:

유전자 재조합 기술을 이용하여 유전 질환 치료제를 개발하거나 백신을 생산합니다.

식물 생장 조절 물질 생산:

미생물이 생산하는 물질을 이용하여 식물 생장을 조절하고, 농작물의 수확량을 늘릴 수 있습니다.

이 외에도 다양한 첨단 생명 과학 기술들이 식품, 의약, 환경, 에너지 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 이러한 기술들은 인류의 삶의 질을 향상시키고 지속 가능한 발전을 가능하게 하는 중요한 역할을 합니다. :)

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곰팡이는 균사로 이루어진생물의 한부분이고

세균은 단세포이다.

세균 (Bacteria):

단세포:

하나의 세포로 이루어져 있습니다.

원핵생물:

세포 안에 유전 물질이 막으로 둘러싸여 있지 않은 형태입니다.

다양한 환경:

물, 토양, 공기, 심지어 사람의 몸속 등 다양한 곳에서 발견됩니다.

유익균과 유해균:

유익균은 발효 등에 관여하고, 유해균은 질병을 일으킬 수 있습니다.

곰팡이 (Fungi):

균사체: 실 모양의 균사로 이루어진 다세포 생물입니다.

진핵생물: 세포 안에 핵막으로 둘러싸인 핵을 가지고 있습니다.

진균류: 균류에 속하며, 버섯도 곰팡이의 일종입니다.

번식: 주로 포자를 통해 번식합니다.

서식 환경: 습하고 따뜻한 곳을 좋아하며, 음식 부패나 곰팡이 등으로 인해 문제를 일으키기도 합니다.

그리고 장점은 분해자,식풍생산 할수있고 약개발에도 좋다.

그렇지만 단점은 부패,알래르기 밑 호흡기 질환이 됄수 있다.

(출처 나무위키)

그리고 첨단 생물산업은동물,식물,곰팡이 등등 이있다 (나무위키)

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세균을 이용한 첨단 과학 기술

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세균을 이용한 첨단 과학 기술

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의약품 생산: 세균은 의학 분야에서 다양한 약물 생산에 이용됩니다. 세균을 이용하여 항생제, 백신, 효소 등을 생산하고, 질병 예방과 치료에 활용됩니다. 환경 정화: 일부 세균은 오염된 환경에서 오염 물질을 분해하고 정화하는 데 사용됩니다. 세균을 이용하여 유해 물질을 제거하고, 자연 환경을 회복시키는 데 기여합니다.

식품 가공: 세균은 식품 가공과 보존에도 활용됩니다. 예를 들어, 유산균이 발효 음식물을 만드는 데 사용되며, 식품의 유통 기간을 연장하는 데 도움이 됩니다.

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원생생물을 이용한 첨단 생명과학

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원생생물을 이용한 첨단 생명과학

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원생생물의 특성을 활용하여 환경 정화, 신약 개발, 식품 생산 등에서 혁신적인 기술들이 개발되고 있습니다.오염 물질 분해:

일부 원생생물은 유해 물질을 분해하여 수질 정화 및 토양 복원에 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 특정 원생생물은 중금속이나 유기 오염 물질을 흡수하여 제거하는 역할을 합니다.

생물학적 정화:

원생생물은 자연 상태에서 유기물을 분해하고 영양분을 순환시키는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 특성을 활용하여 생물학적 정화 시스템에 활용될 수 있습니다.

2. 의학 분야:

신약 개발:

원생생물은 다양한 생리활성 물질을 생산하며, 이를 이용한 항생제, 항암제 개발 연구가 활발히 진행되고 있습니다.

진단 및 치료:

특정 원생생물은 질병 진단에 사용되거나, 질병 치료에 필요한 물질을 생산하는 데 활용될 수 있습니다.

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 세균을 이용한 첨단 생명 과학

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 세균을 이용한 첨단 생명 과학

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항생제:푸른 곰팡이에서 유래한 페니실린과 같은 항생제 생산에 세균이 활동 됩니다.

백신:새균을 이용하여 인플루엔자 백신,폐렴 구균 백신들을 생산 합니다.당뇨병 치료제:인슐린과 같은 당뇨병 치료제를 대량 생산하는데 세균이 활용 됩니다.

항암제:세균이 특정 암새포 에서만 발견되는 유전자를 포착하여 암 조기 및 치료에 도움을 줄 수 있습니다.

식품생산:된장,간장,막걸리 등 발효 식품 생산에 곰팡이와 세균이 활용 됩니다.

식품 생산: 된장, 간장, 막걸리 등 발효 식품 생산에 곰팡이와 세균이 활용됩니다.

생물 연료 생산: 메탄을 분해하는 메탄자화균을 활용하여 바이오 연료를 생산합니다.

하수 처리: 유기물을 분해하는 세균을 이용하여 하수를 정화합니다.

환경 정화: 토양이나 수질 오염 물질을 분해하는 세균을 이용하여 환경 정화에 활용합니다.

유전체 연구: 세균의 유전체 염기서열 분석을 통해 유용한 유전자 정보를 얻고 있습니다.

합성생물학: 인체에 유익한 장내 미생물을 개발하는 연구가 진행 중입니다.

유전자 조작: 유전자 조작 기술을 통해 새로운 기능의 세균을 개발하는 연구가 진행 중니다.

암 진단 및 치료: 암세포에 특이적으로 작용하는 세균을 이용하여 암 진단및 치료에 활용하는 연구가 진행 중입니다.

단세포 생물: 세균은 독립적인 생활이 가능한 단세포 생물입니다.

다양한 환경 적응력: 다양한 환경에서 생존하며 생명 활동을 유지합니다.

물질 분해 능력: 유기물을 분해하여 물질 순환에 기여합니다.

유용한 물질 생산 능력:다양한 유용 물질을 생산하여 산업적으로 활용됩니다.

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곰팡이를 이용한 의류,신발,가방등

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균류를 이용한 첨단생명과학

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균류를 이용한 첨단생명과학

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곰팡이는 균류중에서 진균류에 속하는 미생물이다.

그리고 형태는 가늘고 긴 실모양 형태이다.

곰팡이는 나무 톱밥처럼 저렴한 농업및 임업 폐기물을 일종의 먹이로 제공하면서 급속도로 증가한다. 연구팀은 나무 톱밥을 먹은 곰팡이는 2주동안 최대 2.5제곱미터로 자라난 곰팡이를 제단하고 가교등 화학적으로 처리하면 실제 가죽과 유사한 형태가 된다고 연구팀은 설명하였다.

실제로 인도네시아 생명공학 스마트업인 미코레트는 곰팡이로 만든 가죽 시계줄을 3개월간 개발했다. 이제품은 2주내로 제작이 가능하며 높은 내구성과내화성을 가진 것으로 알려졌다. 연구팀은 실제 가죽과 완전히 유사한 질감가 특성이 있다고 미래의 가죽이 될수 있다고 말했다.

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1980년대 이전에는 인슐린은 주로 소나 돼지의 췌장에서 추출하는 방법을 사용하였습니다. 이 방법으로는 8kg의 이자에서 1g의 인슐린밖에 추출할 수 없었고, 이에 따라 많은 환자들이 당뇨병 치료의 혜택을 받기 너무 어려웠습니다.게다가 소나 인슐린이 사람의 인슐린과 동일하지 않아 예기치 않았던 부작용을 일으키기도 하였습니다. 그러다 1982년 때부터 달라졌습니다. 우선 인간의 DNA에서 인슐린을 생산하는 부분을 유전자 가위 역할을 하는 제한효소로 자릅니다. 똑같은 제한효소도 박테리아 안의 플라스미드를 자릅니다. 효소에 따라 자르는 모양이 다르므로 꼭 같은 효소를 사용해야 합니다. 인슐린을 생산하는 DNA를 잘라낸 플라스미드의 부분에 리가아제라는 연결효소를 이용하여 연결합니다. 이렇게 되면 재조합 플라스미드가 완성됩니다. 재조합 플라스미드를 다시 세균에 넣어 세균의 증식력을 이용하여 인슐린을 대량 생산합니다.

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생물을 활용한 하수 처리

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생물을 활용한 하수 처리

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하수 처리는 크게 물리·화학적 처리와 생물학적 처리가 있다.

그중에서 세균 등의 미생물을 이용하는 것이 생물학적 처리이다.

생물학적 처리는 호기성, 혐기성 등의 생물을 이용하는 처리 방법으로 폐수 중에서 유기물을 분해하여 제거한다.
생물학적 폐수 처리의 종류로는 호기성(산소를 이용하는 미생물) 처리 방법,

혐기성(산소를 이용하지 않는 미생물) 처리 방법, 그리고 특정 미생물(광합성 세균, 효모, 클로렐라 등)에

의한 처리 방법, 영양 염류의 처리 방법이 있다.
이러한 생물학적 하수 처리의 기본 원리는 자정 작용이라고 할 수 있으며, 그 예로 회전 원판법이 있다.

원판을 물속에 반쯤 잠기게 하여 회전시키는데, 네 단계로 되어 있는 원판 중에 마지막 하나는 완전히 물에 잠기게 한다.

어느 정도 시간이 지나면 원판에 얇은 막이 생기는데 이것이 세균과 같은 미생물이다.

물에 반쯤 잠겨 있는 것은 호기성 처리가 되고, 물에 완전히 잠겨 있는 것은 혐기성 처리가 되어 각 단마다

서로 다른 미생물이 자란다. 이러한 미생물이 자라면서 물에 들어 있는 유기물을 무기물로 분해하여 물을 정화하는 것이다.

하수 처리는 크게 물리·화학적 처리와 생물학적 처리가 있다.

그중에서 세균 등의 미생물을 이용하는 것이 생물학적 처리이다.

생물학적 처리는 호기성, 혐기성 등의 생물을 이용하는 처리 방법으로 폐수 중에서 유기물을 분해하여 제거한다.
생물학적 폐수 처리의 종류로는 호기성(산소를 이용하는 미생물) 처리 방법,

혐기성(산소를 이용하지 않는 미생물) 처리 방법, 그리고 특정 미생물(광합성 세균, 효모, 클로렐라 등)에

의한 처리 방법, 영양 염류의 처리 방법이 있다.
이러한 생물학적 하수 처리의 기본 원리는 자정 작용이라고 할 수 있으며, 그 예로 회전 원판법이 있다.

원판을 물속에 반쯤 잠기게 하여 회전시키는데, 네 단계로 되어 있는 원판 중에 마지막 하나는 완전히 물에 잠기게 한다.

어느 정도 시간이 지나면 원판에 얇은 막이 생기는데 이것이 세균과 같은 미생물이다.

물에 반쯤 잠겨 있는 것은 호기성 처리가 되고, 물에 완전히 잠겨 있는 것은 혐기성 처리가 되어 각 단마다

서로 다른 미생물이 자란다. 이러한 미생물이 자라면서 물에 들어 있는 유기물을 무기물로 분해하여 물을 정화하는 것이다.

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세균이 활용되는 첨단생명과학

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세균이 활용되는 첨단생명과학

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플라스틱 원료를 가지고있는 세균으로 플라스틱을 만듭니다.

번식이 빠른 세균의 특징을 이용하여 약품을 대량생산 합니다.

물질을 분해하는 세균의 특징으로 하수처리를 합니다.

세균이 해충에게만 병을 일으키는 특징으로 농약을 만듭니다.

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세균을 이용한 첨단 생명 과학 사례

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세균을 이용한 첨단 생명 과학 사례

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세균을 이용한 첨단 생명 과학 사례로는 질산화 세균이 있다. 질산화 세균은 환경 정화, 폐수 처리, 생물 농약 등에 사용된다. 이처럼 질산화 세균은 환경 보호에 도움이 된다. 질산화 과정에서 발생하는 질산염은 식물 생장에 필요한 영양소로 작용하여 토양의 비옥도를 높여 환경 정화를 돕는다. 폐수 처리에서 질산화 세균은 하수 처리 시설에서 유기물을 분해하여 물을 정화하는 데 중요한 역할을 한다. 또한, 질산화 세균을 이용하여 질소 성분을 제거함으로써 수질 오염을 줄인다. 질산화 세균은 특정 해충에 병원성을 나타내는 특성을 이용하여 생물 농약으로 활용될 수 있다.이처럼 질산화 세균은 다양한 분야에서 활용될 수 있는 유용한 생물 자원으로, 첨단 생명 과학 분야에서 지속적인 연구와 개발이 이루어지고 있다.

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직경 약 0.7~1.5lum, 길이 약 2~5lum의 막대 모양인 살모넬라균은 사람이나 가축의 위 장관에서 증식해 설사를 일으킨다.

이 균은 오염된 음식을 먹으면 몸속으로 들어온 뒤 우선은 소화기관에, 그 뒤 다른 신체부위로 확산된다.

살모넬라균은 편모가 발달해 운동성이 강하고, 환경 적응력도 뛰어나 신체의 면역체계 공격에도 강하게 버틴다.

최근에는 항생제 저항성까지 발생해서 치료가 더욱 까다로워지고있다.

하지만 최근에는 미국에서는 살모넬라균을 기반한 소아 페렴 박신을 개발하였다.

이 백신은 기존 백신보다 저렴하며 경구 투여가 가능하고 장시간 면역 기능이 유지되는 등의 장점이 있다.

또 1980년대 까지는 살모낼라균으로 암이 치료가 안됬지만 1990년 다시 시도를 해서 성공하게되었다.

살모넬라균이 몸에 들어오면 인체의 면역체계는 초긴장 상태의 돌입한다.

이를 이용해 종양부분에 살모넬라균을 투입해, 종양 부위에 면역역체계가 집중적으로 작용하도록 한다.

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백신속에 숨은 균류의 첨단생명과학

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백신속에 숨은 균류의 첨단생명과학

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인체는 감염병 회복 후 ‘면역학적 기억’을 통해 향후사백신은 열, 방사선, 포름알데히드와 같은 화학물질로 증식이 불가능하도록 비활성화 시킨(혹은 죽인) 병원체를 사용한다. 따라서 백신을 주입한다고 해도 질병을 일으키거나 활성화되지 못한다. 생백신과 달리 살아있는 병원체를 사용하지 않아 안정성이 높지만, 상대적으로 낮은 면역반응과 짧은 지속 기간을 갖는다. 이 때문에 백신의 효과를 증진시키고 장기간 유지하기 위해 여러 번 접종하기도 한다. A형 간염, 독감, 소아마비, 광견병과 같은 질병들에 사백신이 사용된다. 병원체의 침입에 대항할 수 있는 면역을 얻는다. 꼭 병에 걸리지 않더라도 백신을 이용하면 면역기능을 학습시킬 수 있다.

백신은 두 가지 조건을 충족해야 한다. 첫째, 해당 병원체에 대한 감염병을 일으키지 않아야한다. 면역 ‘선행학습’을 위한 백신이 감염의 원인이 되어서는 안 되기 때문이다. 둘째, 병원체를 중화시키거나 억제하는 항체가 형질세포(B 림프구가 변형되어 면역 항체를 만드는 특수한 세포)에서 생성되도록 하고, 병원체를 공격하는 T세포의 활성화를 유도해야 한다. 이 과정을위해 백신을 사용한다.

사백신이란? 열, 방사선, 포름알데히드와 같은 화학물질로 증식이 불가능하도록 비활성화 시킨(혹은 죽인) 병원체를 사용한다. 따라서 백신을 주입한다고 해도 질병을 일으키거나 활성화되지 못한다. 생백신과 달리 살아있는 병원체를 사용하지 않아 안정성이 높지만, 상대적으로 낮사백신은 열, 방사선, 포름알데히드와 같은 화학물질로 증식이 불가능하도록 비활성화 시킨(혹은 죽인) 병원체를 사용한다. 따라서 백신을 주입한다고 해도 질병을 일으키거나 활성화되지 못한다. 생백신과 달리 살아있는 병원체를 사용하지 않아 안정성이 높지만, 상대적으로 낮은 면역반응과 짧은 지속 기간을 갖는다. 이 때문에 백신의 효과를 증진시키고 장기간 유지하기 위해 여러 번 접종하기도 한다. A형 간염, 독감, 소아마비, 광견병과 같은 질병들에 사백신이 사용된다.사래이다.