이상우 교수 공동연구팀, 환경나노 독성이온 고속·저비용 검출법 개발

 

분야 최고 권위지 ‘분석화학’에 표지논문 게재

 

 

 

이상우 교수(원주캠퍼스 의공학부)와 박진성 교수(고려대학교 전자·기계융합공학과) 연구팀이 유전영동집게기술(Dielectrophoretic tweezers-based technique)을 이용하여 환경나노독성이온 검출 및 나노독성이온과 생체분자(DNA) 간 결합특성분석이 가능한 고속, 고효율, 저비용 센서를 개발했다.

 

환경나노독성물질의 생체분자와의 결합은 유전자 변형을 야기하여 생태학적 위험성을 가지고 있다. 특히 유전자 구성의 핵심인 DNA와 환경나노독성이온의 결합은 DNA의 변형을 유발하여 인체 건강에도 치명적이라고 알려져 왔다. 최근 세계 각 유수의 연구소에서 관련 연구가 활발히 진행되어 왔으나 기존의 측정법은 나노 독성이온의 검출 및 생체분자와 결합력 특성 분석을 동시에 할 수 없다는 한계점을 가지고 있었다.

 

 

이 교수 공동연구팀은 이러한 기술적 한계점을 극복하기 위해 유체영동집게를 사용했다. 미세유체칩 내 다수의 마이크로입자들을 생체분자(DNA)를 이용해 기판에 고정 시킨 후 환경나노독성이온(은이온(Ag+))을 첨가하고, 유전영동집게를 이용해 마이크로 입자를 수직뱡향으로 운동 제어했다. 이러한 기술을 통하여 3분 안에 나노독성이온과 생체분자(DNA)의 결합력(nN:나노뉴턴)을 200개 이상 한 번에 측정할 수 있었으며, 나노독성이온의 고민감도 검출 및 생체분자와의 결합력을 분석할 수 있었다.

 

이 교수는 “이번 연구를 통해 향후 실제 환경에서 환경나노독성이온의 고속, 고민감도 검출과 다양한 생체분자와의 결합력 특성분석이 가능한 스마트 센서의 개발이 가능할 것으로 판단된다.”며 “나노독성이온 및 생체분자 결합 관련 연구의 새로운 지평을 열 수 있을 것으로 기대된다.”고 말했다.

 

본 연구결과는 미국 화학회에서 발행하는 분석화학(Chemistry, Analytical) 분야 최고 권위지인 ‘분석화학(Analtycial Chemistry)’ 11월 15일자에 게재됐다.