"누에 실크로 나노광학 바이오센서 개발" <연구재단>

"IT 기반의 헬스케어 기술 개발에 도움"

국내 연구진이 누에에서 얻은 실크를 이용해 인체 친화적인 나노바이오센터를 개발하는 데 성공했다.

한국연구재단은 아주대 물리학과·에너지시스템학과 김성환 교수가 서울대 물리천문학부 이명재씨(박사과정·제1저자), 전헌수 교수(공동저자)와 함께 '실크 단백질 기반의 신개념 나노광학 바이오센서'를 개발했다고 23일 밝혔다.

기존의 나노광학 기반 바이오센서는 바이오 물질의 변화에 따른 굴절률 변화를감지하는 방식으로, 높은 성능을 구현히는 데 한계가 있다는 지적을 받고 있다.

물질도 인체에 해가 되는 유리·반도체 등으로 구성돼 있어 인체에 삽입하는 데도 걸림돌이 되고 있다.

연구팀은 누에고치로부터 액체 상태의 실크 단백질을 추출한 뒤 반도체 공정기술을 활용해 실크 필름에 금 나노구조가 부착된 나노광학소자를 구현했다.

이 나노광학소자는 금 나노구조 사이에 매우 얇은 실크 필름을 넣어 해당 필름이 물이나 알코올과 같은 화학물질에 감응해 부피가 팽창하는 원리로 작동한다.

필름이 팽창할수록 나노광학소자가 반응하는 빛의 파장이 확장돼 높은 검출 민감도를 구현할 수 있다.

파장의 변화와 감지 정도는 기존의 굴절률 기반 바이오센서로는 구현이 어려울정도로 매우 큰 것으로 나타났다.

물과 알코올로 비교 실험하였을 때 기존 굴절률 센서는 수nm 파장을 구분하지만, 실크 센서는 100nm 이상의 파장 변화를 감지했다.

혈당 센서로 실험했을 때도 기존 센서보다 5∼6배 높은 검출 민감도를 보였다.

김성환 교수는 "이번 연구는 섬유로만 알고 있던 실크 단백질이 인체 친화적인바이오센서로 재탄생할 수 있는 가능성을 열어 줬다는 점에서 큰 의미가 있다"며 "차세대 먹거리인 헬스케어 기술 개발에 많은 도움이 될 것"이라고 말했다.

미래창조과학부와 한국연구재단의 기초연구사업으로 수행된 이번 연구는 나노분야 국제학술지 '나노 레터스' 4월 1일자 온라인판에 실렸다.

sw21@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>