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2024년 03월 29일 (금)
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패혈증·조류독감 2시간 내 진단한다

재료硏, 초고감도 진단센서 칩 개발
동물매개 전염병 등 초기 진단 가능

  • 기사입력 : 2019-09-17 07:56:49
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  • 미국·독일 등 다국적 바이오 기업이 약 100조원 규모의 체외진단센서 시장을 독점하고 있는 가운데 국내 연구팀이 주도해 현장에서 동물 매개 전염병이나 질병의 초기 진단이 가능한 초고감도 3차원 바이오센서 칩을 개발했다.

    재료연구소 표면기술연구본부 박성규 박사 연구팀이 이끄는 국제 공동 연구팀(재료연구소, 미국 하버드 의과대학 메사추세츠 종합병원 (MGH), 영국 임페리얼 공대, 독일 뮌헨 공대)은 패혈증이나 조류독감을 현장에서 약 2시간 이내에 초고감도(ppb 이하)로 검출할 수 있는 3차원 바이오센서 칩을 개발하는 데 성공했다고 16일 밝혔다.

    재료연구소 등이 개발한 대면적 바이오센서 칩 및 성능평가 결과./재료연구소/
    재료연구소 등이 개발한 대면적 바이오센서 칩 및 성능평가 결과./재료연구소/

    이번에 개발된 고감도 바이오센서 칩은 3차원 고밀도 금속 나노 구조체의 플라즈몬 공명 현상을 이용한 것으로, ppb 이하 극미량의 단백질 바이오마커 검출이 가능하다.

    이번 공동연구에서 박성규 박사 연구팀은 세계 최초로 금속 나노입자를 진공에서 직접 합성 가능한 원천기술을 개발했다. 또 MGH 임형순 교수 연구팀은 혈액에서 패혈증 관련 단백질 바이오마커만 선택적으로 결합해 형광 이미지 구현을 통해 분석 가능한 형광 기반 면역분석법을 개발했다. 독일 및 영국 연구팀은 3차원 금속 나노구조의 광학 전산모사를 통해 플라즈몬 공명 현상을 해석해 초고감도 3차원 바이오센서 칩의 성능을 이론적으로 뒷받침했다.

    연구책임자인 재료연구소 박성규 책임연구원은 “패혈증은 전 세계적으로 매년 3000만명 이상 발병하고, 치사율이 20%인 위험한 질병”이라며 “쾌속 진단기기의 개발이 치사율을 낮추는 효과적인 방법이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

    재료연구소 바이오센서 칩을 직접적으로 분석한 MGH 임형순 교수는 “바이오센서의 상용화를 위해서는 대면적 제조공정 확립과 재현성 확보가 관건”이라며 “재료연구소의 3차원 바이오센서 칩은 두 가지 모두 만족시키므로 향후 패혈증 임상 샘플을 통한 실증연구에 보다 집중할 계획”이라고 말했다.

    김진호 기자

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