UNIST "단백질 검출 민감도 획기적으로 높인 바이오센서 개발"

이종원 교수·정주연 박사 연구팀… "전염병 조기 발견에 유용"

아래 왼쪽부터 이종원 교수, 김민균 연구원.
아래 왼쪽부터 이종원 교수, 김민균 연구원.

(울산=뉴스1) 조민주 기자 = 국내 연구진이 단백질 검출 민감도를 획기적으로 높인 새로운 바이오센서를 개발했다고 11일 울산과학기술원(UNIST)이 밝혔다.

UNIST에 따르면 이 대학 이종원 전기전자공학과 교수와 한국기계연구원 나노리소그래피 연구센터 정주연 박사 공동연구팀은 빛에 매우 민감하게 반응하는 메타물질 흡수체를 사용해 복잡한 생물학적 구조에서도 단백질 농도를 정확하게 측정할 수 있는 방법을 개발했다.

연구팀은 새로 개발한 센서를 이용할 경우 바이오 마커를 부착하지 않고도 단백질을 빠르고 정확하게 검출할 수 있고, 기존 효소면역측정법(ELISA)에 비해 시간과 비용을 크게 줄일 수 있다고 설명했다.

연구팀은 단백질 검출 민감도를 높이기 위해 중적외선 빛에 매우 민감하게 반응하도록 만든 메타물질 흡수체를 사용했다.

메타물질은 대량 생산이 쉬운 만큼 코로나19 백신과 같은 전염병 예방뿐만 아니라 다양한 질병 진단에도 이 기술이 유용하게 쓰일 수 있을 것이란 게 연구팀의 설명이다.

이와 관련 연구팀은 "단일 압타머(Aptamer)를 사용해 트롬빈(Thrombin) 검출 한계(267.4 pM)에서도 극소량의 단백질을 정확히 찾아냈다"고 전했다. 압타머는 특정 단백질과 상호작용하는 물질로서 항체를 대체하기에 유망한 후보로 주목되고 있다. 트롬빈은 혈액을 응고시키는 단백질이다.

이 교수는 "강한 결합 효과를 이용한 표면 강화 적외선 흡수 분광법으로 극소량의 단백질을 검출할 수 있다"며 "의료 진단과 치료 과정에서 저렴하고 신속한 검출이 가능하므로 보다 쉽게 건강을 관리할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

정 박사는 "나노 임프린트 리소그래피 기술을 활용해 제작한 적외선 메타물질 흡수체 기반의 바이오 센서로 질병을 조기에 발견해 전염병 확산을 막는 데 크게 기여할 것"이라고 기대했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국기계연구원, 산업통상자원부의 지원을 받아 수행됐다.

연구 결과는 지난 5월 27일 국제 학술지 '바이오 센서스 앤드 바이오일렉트로닉스'에도 게재됐다.

jourlkim1839@news1.kr

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