질병 표지물질 검출 능력 100만배 이상 향상

국내 연구진이 바이러스 단백질 나노입자와 니켈(Ni) 나노선을 결합시킨 나노구조체를 이용, 질병 표지물질 검출 능력을 100만배 이상 높이는 기술을 개발했다.

고려대 화공생명공학과 이지원·신소재공학부 김영근 교수팀은 급성심근경색(AMI) 표지물질 ‘트로포닌I(troponin I)’을 기존 효소면역검지법(ELISA)보다 100만∼1000만배 고감도로 진단할 수 있는 나노바이오 플랫폼 진단기술을 개발했다고 9일 밝혔다.

이 연구 결과는 유전공학적으로 재설계된 바이러스 단백질 나노입자와 3차원 나노구조체를 이용한 것으로 ‘네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)’ 9일자 온라인판에 게재됐다.

연구진은 이 나노바이오 진단기술은 2차원 평면형 탐침(probe)-표적 간 반응을 이용하는 ELISA에 비해 민감도와 특이도를 획기적으로 증가시킨 것이라고 말했다. 즉, 유전공학적으로 재설계된 바이러스 나노입자로 항체 탐침의 방향성 문제를 해결하고 부피 대 표면적 비율이 매우 높은 니켈 나노선(nanohair) 같은 3차원 입체형 나노구조물 기판을 활용해 기존 진단법의 단점을 효과적으로 극복했다는 것이다.

특히 니켈 나노선 구조를 부착한 기판은 반복적으로 재사용할 수 있고 바이러스 단백질 나노입자는 미생물을 이용해 대량생산이 쉽기 때문에 경제성이 높다고 연구진은 설명했다.

연구진은 “기존 방법보다 검출능력을 100만∼1000만배 이상 높인 초고감도 나노바이오센서 기술은 급성심근경색증뿐 아니라 다양한 질병 표지물질을 조기에 확실하게 진단할 수 있는 플랫폼 기술이라는 데 더 의미가 있다“고 말했다.

이 연구는 교육과학기술부 국가지정연구실 사업과 미래유망 융합기술 파이오니어사업 지원으로 수행됐으며 관련 기술은 국내외에 특허 출원 중이다.

/[e-mail] 이재원기자