◎ 박재영 교수 연구팀, '바이오마커 검출 센서 플랫폼 기술' 선보여

ㅇ 광운대학교 전자공학과 박재영 교수 연구팀이 검출범위 및 검출감도 

    등의 성능이 탁월한 저가형 암 진단용 바이오마커 검출 센서 플랫폼 

    기술을 개발하는데 성공했다.

ㅇ 본 연구 결과는 세계 최고의 재료 연구 전문 저널인 WILEY 출판의

    Advanced Functional Materials (IF: 15.621) 2020년 4월 6일자에 

   게재됐으며, 저널 커버 이미지로도 선정됐다.

ㅇ 세계 암연구기금(World Cancer Research Fund)에 따르면 암 예방 및 

    조기진단은 21세기 개인의 건강 관리에 있어서 가장 중요한 과제 중에 

    하나가 될 것이라고 한다.

ㅇ 정상인의 혈청에 존재하는 면역글로불린 G(IgG)은 이러한 질병을 

    발견하는데 중요한 역할을 한다.

 - 면역글로불린 G의 농도가 불균형할 경우, 류마티스 관절염을 유발하고

   간, 대사, 폐, 유방 등의 기능에 영향을 줄 수 있으며 외부로부터의 감염을

   예방하지 못하는 원인이 될 수 있다.

 - 따라서 미량의 혈청에서 면역글로불린 G(IgG)를 쉽고 정확하게 검출하는

   것은 암의 조기 진단 및 생물의학 연구 발전에 크게 기여할 수 있다.

ㅇ 현재 의료 센터 및 병원에서는 색도 분석, 형광 분석, 전기화학 발광,

    전기화학 분석 등과 같은 다양한 암 진단 기법이 사용되고 있다.

 - 이 가운데 전기화학 기술은 단순성, 단시간 검출, 생산비용을 낮추거나

   소형의 진단시스템을 구현 할 수 있는 장점 뿐만 아니라 소량의 바이오마커

   시료를 필요로 하기 때문에 널리 사용되고 있다.

ㅇ 바이오마커 검출을 위한 효소, 항체, 등의 고정화 기술 또한 센서의 성능

   향상에 있어서 중요한 역할을 한다.

ㅇ 광운대가 이번 연구에서 사용한 폴리알리아민은 양이온성 고분자 전해질로

    전극 상에 효소 및 항체와 같은 단백질 고정화에 필요한 아민그룹을

    풍부하게 만들어줄 뿐만 아니라, 정전기적 흡착을 통한 안정성 및 전극의

    전하전달속도를 크게 향상시키게 된다.

ㅇ 박재영 교수 연구팀은 이러한 특징을 활용해 폴리알리아민 LAG 전극에

    증착한 뒤, 백금나노입자를 증착하고 항체를 고정화, 면역글로불린 검출

    센서플랫폼을 개발하는데 성공했다.

ㅇ 다양한 분석장비 및 방법을 활용해 물질적, 구조적, 전기화학적 성능을

    상세하게 측정 및 분석했다.

ㅇ 동 연구팀은 제작된 면역센서 플랫폼을 이용해 0.012~352 ng/mL

    농도 범위의 면역글로불린 G를 검출했다.

- 검출한계는 6pg/mL로 계산됐다. 또한 전립선 특이항원, 도파민,

   아스코르브산, 글루타르산, 트롬빈 등의 방해요소에도 거의 영향을 받지

   않는 것으로 나타났다.

- 그뿐만 아니라, 본 연구에서 시연한 면역글로불린 G 검출 항체가 아닌

   다른 종류의 다양한 효소 또는 항체를 고정화 해서 폭넓게 사용할 수

   있기 때문에, 활용성이 매우 높은 기술로 평가되고 있다.