사람의 생명을 위협하는 여러 감염 병균을 한번의 검사로 신속히 진단할 수 있는 원천기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다
KAIST 김봉수(사진/좌) 교수와 이상엽 교수의 공동연구팀은 21세기 프론티어연구개발사업, 나노소재기술개발사업단(단장 서상희 박사)의 지원을 받아 감염 질환에 자주 나타나는 여러 가지 원인균을 신속·정확히 진단할 수 있는 금나노선을 이용한 다중병원균 진단센서를 개발했다고 22일 밝혔다.
감염 질환은 병균이 인체에 침입해 생기는 질환으로, 세균 감염의 정확한 진단을 통한 적절한 항생제 치료가 적시에 이루어져야한다. 최근에는 항생제의 오남용과 기존의 진단 방법들이 한계에 부딪치고 있어 검사비용의 낭비와 항생제의 투여시기를 놓쳐 환자의 생명이 위협받고 있다.
김봉수 교수팀의 금 나노선을 이용한 다중병원균 진단센서는 다양한 감염 병균을 하나의 칩만으로 동시에 진단할 수 있는 획기적인 방법이다
이 센서는 병균의 특정 DNA에만 결합할 수 있는 탐침DNA 조각을 금 나노선에 붙여 임상시료에서 뽑아낸 DNA가 금 나노선에 부착된 탐침DNA와 결합하는지를 확인, 감염병균의 종류를 쉽게 검출 할 수 있다.
기존 검사 방법은 균주를 일일이 배양해서 확인했기 때문에 최소 3일 이상 소요되고 성공률도 50% 이하다, 새로 개발된 센서는 환자로부터 얻은 임상 샘플에서 어떤 병균이 존재하는지를 단 한 번의 검사로 신속·정확하게 진단할 수 있어 최적의 항생제를 감염초기에 투여할 수 있는 장점이 있다
또, 수 마이크론 길이의 금 나노선 하나가 한 종류의 병균을 검출 하는 센서로 작용할 수 있기 때문에, 1밀리미터 크기의 칩에 수 천 개의 나노선을 배열해 많은 종류의 감염 병균을 동시에 검출할 수 있는 초고집적 메디컬센서로 응용될 수도 있다
김봉수 교수는 “이 메디컬 진단장치는 단 한 번의 검사로 빠른 시간 안에 여러 종류의 원인 병균을 밝혀 환자에게 조기에 적절한 투약을 함으로써 환자의 생명을 구하는 획기적인 전기가 될 것으로 생각된다”고 밝혔다.
이번 연구결과는 나노 분야의 세계적 권위지인 나노레터스(Nano Letters)지 올해 3월 11일자 온라인 속보판에 게재된 바 있으며 특허출원도 진행중이다
(그림 1) 금 나노선 기반 DNA 센서의 주사 전자 현미경 사진
(그림 2) 박테리아를 진단한 금 나노선 기반 DNA 센서의 주사 전자 현미경 사진
기사최종편집일: 2024-04-19 17:18:24
다음기사 : 
