2019. 4. 30.

고려대 공동연구팀, 세포막 담요 기법 이용한

고민감도 광학 바이오센서 개발

전자∙기계융합공학과 박진성 교수, 바이오의공학부 윤대성 교수 공동연구팀 성과

바이오센서 분야의 최고 권위지 Biosensors and Bioelectronics 논문 게재

□ 대표적 광학센서 중 하나인 ‘국소 표면 플라즈몬 공명1) 기법 센서’의 민감도를 세포막 담요 기법을 통해 극대화시켜 섬유소원2)을 초고민감도로 넓은 영역에서 검출하는 센서가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

□ 고려대학교 전자·기계융합공학과 박진성 교수, 바이오의공학부 윤대성 교수 공동연구팀이 그 주인공이다.

□ 세포막은 세포와 세포 외부의 경계를 짓는 막으로 세포 내 물질을 외부로부터 보호함과 동시에 세포내에 영양분을 공급하고 노폐물을 배출하는 등 세포대사의 핵심적 역할을 담당한다. 연구팀은 이 세포막의 표면에 다양한 수용기가 있다는 점을 착안, 세포 중 적혈구를 선택하고 여기서 추출한 세포막을 금 나노입자3) 기판 위에 담요처럼 얇게 덮어 기판을 제작했다.

□ 금 나노입자 기판을 이용한 이 센서는 적혈구에서 추출한 적혈구 막을 마치 담요처럼 기판에 덮어 나노입자를 안정적으로 고정화시킴과 동시에 입자간 뭉침을 방지하여 국소 표면 플라즈몬 공명 효과를 극대화시켰다.

□ 그 결과 기존 센서의 검출 가능 영역보다 수천 배 넓은 검출 범위(0.001–5 mg/mL)와 높은 민감도를 가질 수 있었다. 섬유소원의 정상 영역뿐만 아니라 과잉과 결핍이 되는 모든 영역을 민감하게 검출하고 혈장 내 측정 가능성 또한 확인했다. 세포막 담요 기법을 광학 센서에 이용한 새로운 검출 방식이 제시된 것이다.

□ 이로써, 세포막 담요 기법을 통하여 섬유소원 외에도 세포막과 반응하는 다양한 바이오물질을 검출할 수 있는 새로운 지표를 열었다. 실험을 진행한 조성재 박사과정 연구원은 “세포막 담요 기법을 통하여 기존에 검출하지 못한 새로운 바이오마커를 검출하고 싶다”는 포부를 밝혔다.

□ 이번 연구는 한국 연구재단의 기초연구사업(중견연구-전략과제), 바이오·의료기술개발사업, 자연모사혁신기술개발사업의 지원으로 수행됐으며, 연구 성과를 인정받아 바이오센서 분야의 최고 권위지 중 하나인 Biosensors and Bioelectronics (Impact factor : 8.173, 분야별 상위3%)에 4월 17일자 온라인에 게재됐다.

- 이하 첨부파일 참조 -

전자,융합기계공학과 박진성 교수(044-860-1441)

바이오의공학부 윤대성 교수(02-3290-5659)

커뮤니케이션팀 (02-3290-1065)