자석으로 바이오센서의 신호를 확대해 질병을 조기에 정확히 진단하는 기술이 국내연구진에 의해 개발됐다.
교육과학기술부는 고려대 화공생명공학과 심상준 교수팀이 자성입자(자기적 성질을 띠는 물질)와 영구자석으로 바이오센서의 신호를 증폭시켜 질병을 조기에 정확히 진단하는 기술을 개발했다고 26일 밝혔다.
기존 바이오센서는 초분자체(분자들의 거대집합)에 항체를 고정한 다음, 표적물질(바이오마커)로 자극해 나타난 항원-항체 반응에서 형광 신호를 측정했다.
이러한 방식은 그러나 표적물질이 적어 외부자극이 약하면 검출 신호가 낮아 진단이 어렵다는 단점이 있었다.
심 교수팀은 기존의 항원-항체 반응에 덧붙여 자성입자와 영구자석을 이용하는 방법으로 신호를 증폭시키는데 성공했다.
먼저, 1차적으로 항체에 무거운 자성입자를 결합시켰다. 자성입자의 무게를 이용해 자극을 증가시킨 것이다.
여기에 2차적으로 영구자석을 대서 자기력이 자성입자를 끌어당기도록 했다. 이때 발생하는 물리적 힘이 자극으로 작용해 형광 신호를 증폭시키는 원리다.
심 교수팀은 이 기술을 전립선암 진단(PSA-ACT complex)에 이용해 표적물질이 극미량(0.01㎚/mL)일 때도 질병을 정확히 식별하는데 성공했다. 새로 개발한 바이오센서의 유용성을 검증한 것이다.
심 교수는 "전립선암처럼 표적물질이 있는 상당수 질병에 적용될 수 있어 산업적 파급효과가 클 것으로 기대된다"며 "추가 설비 없이 간편하게 신뢰도와 민감도를 높였다는데 의의가 있다"고 말했다.
이번 연구결과는 나노과학 분야의 권위있는 학술지인 독일 '스몰(Small)'지 1월23일자 표지논문으로 실렸다.<저작권자(c)연합뉴스. 무단전재-재배포금지.>