IBS 조윤경 교수 연구팀 성과
기초과학연구원(IBS) 첨단연성물질 연구단은 조윤경 그룹리더(울산과학기술원 교수) 연구팀은 혈액과 소변 등 생체 시료의 전처리 과정 없이 현장에서 암 등을 진단할 수 있는 '다공성 금 나노전극 기반 바이오센서'를 개발했다고 18일 밝혔다.
소변, 혈액과 같은 생체 시료에는 건강 상태를 알려주는 바이오마커가 포함돼 있어 이를 분석하면 질병 여부를 파악할 수 있다. 정확한 진단을 위해선 질병과 관련 있는 바이오마커를 분리·정제해야 하는데, 현재 대형의료시설이나 실험실에서 샘플 분석이 가능해 시간과 비용이 많이 든다.
아울러, 암이나 감염성 질환 관련 바이오마커는 혈액 등 생체 시료에 매우 소량만 존재해 민감도를 높이려면 센서 전극의 표면적을 늘려야 하지만, 오염도가 높아지는 문제가 있다.
연구팀은 민감도와 정확도가 높은 바이오센서 제작을 위해 다공성 금 나노 전극을 개발했다. 이 전극은 민들레씨 같은 구(球) 형태로 머리는 물과 친하고, 꼬리는 기름과 친한 막대 모양의 계면활성제가 모여 있는 집합체인 '미셀'이 있는 염화나트륨 용액에 평평한 금 표면을 넣고 전기를 반복적으로 가해 만들었다.
금 전극 표면에서 금을 에칭(부식)하고, 재흡착시켜 1분 이내에 더 넓은 표면적을 만들어 센서의 민감도를 높이고, 나노미터 크기의 구멍을 형성해 샘플의 오명을 막았다. 이 전극을 이용한 바이오센서의 정확도는 소변과 혈장에서 각각 0.91, 0.90(1에 가까울수록 진단 정확도가 높으며, 0.9 이상일수록 좋은 센서)의 정확도를 보였다. 또한 생체시료 분리 없이 직접 사용하고도 매우 우수한 검출 민감도를 나타냈다고 연구팀은 설명했다.
실제, 소변과 혈장에서 암세포 유래 엑소좀에 붙어 있는 단백질을 검출해 전립선암 환자 그룹과 건강한 기증자 그룹을 구별하는데 도 성공했다.
이준기기자 bongchu@dt.co.kr
IBS 제공
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