충남대, 상처 내 항생제 농도 실시간 모니터링 기술 개발

(대전=뉴스1) 이동원 기자 = 충남대학교 기술교육과 이태윤 교수 연구팀이 상처 부위의 항생제 농도를 실시간으로 감지할 수 있는 나노물질 기반 스마트 센싱 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.

이 연구 성과는 화학공학 분야 국제 저명학술지 ‘Chemical Engineering Journal’ 온라인판에 10월 27일 게재됐다(나타라잔 캐리캐란 박사 제1저자, 이태윤 교수 교신저자).

기존 스마트 밴드형 생체 센서는 오염 문제로 약물 농도를 장시간 정확하게 추적하기 어려웠다. 연구팀은 세륨 산화물 극성면에 셀레늄(Se) 원자를 원자 수준에서 정밀하게 결합, 'Se-O-Ce'라는 새로운 화학결합 구조를 형성했다.

이 구조는 센서 표면의 전하 분포와 전자 흐름을 안정화해 단백질이나 염분이 쉽게 달라붙지 않는 '자가 세정' 성질을 갖게 하며 기존 센서의 한계를 극복했다.

연구팀은 이 센서를 미세유체 기술을 적용한 바이오칩에 접목, 실제 상처 환경과 유사한 조건을 구현하여 다양한 조건에서 항생제 테트라사이클린의 농도 변화를 실시간으로 측정하는 데 성공했다.

해당 기술은 ALD 등 복잡하고 고비용의 증착 공정 없이도 플로팅 게이트 구조 형성이 가능해 비용 절감은 물론, 얇은 나노소재에 적용돼 향후 3D 적층 메모리 개발에도 파급 효과를 불러올 것으로 기대된다.

이태윤 교수는 "개발된 센서는 상처 삼출액 환경에서 향상된 감도와 안정성을 보였다"며 "추가 연구를 통해 스마트 밴드를 이용한 개인 맞춤형 상처 관리 기술로 활용 가능성이 높다"고 전했다. 이번 연구는 교육부·한국연구재단 창의도전연구지원사업과 과학기술정보통신부·한국연구재단 기본연구사업의 지원을 받았다.

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