무명전설투표 나노소재를 활용해 감염·염증을 10분 만에 정밀 진단하고 바이러스처럼 매우 미세한 항원까지 탐지할 수 있는 검출 기술이 개발됐다.
가톨릭중앙의료원 합성생물학사업단 박준혁 교수와 포항공과대학교 화학과 김성지 교수 연구팀은 ‘양자점 복합체(QDCC)’라는 새로운 나노소재를 이용한 고속·고감도 항원 검출 기술을 개발했다고 20일 밝혔다. 이 연구 결과는 나노소재 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’에 게재됐다.
연구의 핵심적 소재로 쓰인 ‘양자점’은 빛을 받으면 특정 색의 빛을 내는 반도체 나노입자로, 이 성질을 이용해 극히 미세한 물질의 존재를 확인할 수 있다. 이번에 개발된 양자점 복합체는 수십개의 양자점을 하나의 나노복합체 안에 넣었기 때문에 연구진이 앞서 개발했던 고분자 기반 나노복합체보다 더 단단한 구조에 빛의 신호도 더 안정적으로 나올 수 있게 개선됐다. 연구진은 새로운 복합체에 ‘층상 자기 조립’이라는 방식을 적용함에 따라 외부 물질 때문에 신호가 약해지는 현상은 최소화하는 한편 나노입자의 표면 화학구조는 더 정밀하게 조절하고 생체분자와의 상호 결합력은 극대화시켰다고 밝혔다.
양자점 복합체의 탐지 성능을 확인하기 위해 인체에서 염증반응이 일어날 때 급격히 증가하는 ‘C-반응 단백질(CRP)’ 검출에 활용한 결과, 10분 이내에 검출 결과를 확인 가능한 것으로 나타났다. CRP는 감염 여부나 질병의 중증도를 파악하는 지표로 흔히 사용되는데, 기존의 대표적인 진단법인 효소결합면역검출법은 시료 준비와 반응 시간이 길어 검출까지 최소 4시간에서 길게는 24시간까지 소요됐다. 또한 양자점 복합체는 미량 항원 탐지 민감도 역시 기존 진단법 대비 50만배 이상 높았다. 이는 소량의 바이러스나 염증 단백질이 존재해도 탐지할 수 있다는 의미여서 감염병 조기진단, 응급의료, 현장진단 등 다양한 분야에 적용될 수 있다.
연구진은 이 기술을 혈액 검사 외에도 여러 분야에 활용할 수 있다고 밝혔다. 영상의학 분야에 이 방식을 도입하면 기존 현미경 진단보다 더 적은 양의 표적 생분자들을 빠르고 또렷하게 확인할 수 있고, 단백질·바이러스·세포 등 생체신호를 감지하는 바이오센서 분야와 연계할 경우 감염병이 빠르게 확산될 때 휴대용 진단 장비에 응용 가능할 것으로 전망된다. 박준혁 교수는 “반도체 나노입자 기반의 안정적인 나노복합체 합성법과 이를 이용한 초고속·초고감도 진단 기법을 개발함으로써 다양한 항원 및 검출 환경에 폭넓게 적용할 수 있게 됐다”고 밝혔다.
휴일인 19일 서울억새축제가 열리고 있는 서울 상암동 하늘공원을 찾은 시민들이 억새밭을 거닐며 가을 정취를 만끽했다.
올해 24회째를 맞은 서울억새축제는 약 6만 평의 억새밭에서 ‘억새, 빛으로 물들다’라는 주제로 오는 24일까지 열린다. 축제기간 공원은 오후 9시까지 연장 운영한다. 축제가 끝난 후에도 만개한 억새를 관람할 수 있도록 다음 달 2일까지는 오후 8시까지 공원을 개방한다.
서울억새축제는 서울시의 대표 가을 축제로 하늘공원이 문을 연 2002년부터 매년 열리고 있다.

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