바이오인

1. 개요

가. 배경

산업화로 인한 전문분야의 세분화와 고도화가 날로 심화되는 현대사회의 구성원들에게 스트레스는 성과중심주의 사회의 당연한 현상으로 인식되고 있다. 스트레스는 두뇌를 비롯한 인체의 모든 부분에 영향을 주며, 만성화된 스트레스는 만병의 근원이라 일컬어 질 정도로 건강에 악영향을 미친다고 알려져 있다. 실질적으로 스트레스는 당뇨, 암, 심혈관 질환, 면역 약화, 비만, 알츠하이머 등 다양한 질병과 관련이 있다는 일련의 연구결과가 보고되고 있다[1].

그러나 아직 스트레스를 질병의 관점에서 체계적으로 접근하는 방식이 결여되어 있고, 스트레스를 측정 하는 방법에는 일련의 문진이 주를 이루고 있기 때문에 질병 관점에서의 보다 객관성이 담보된 검진 방법이 필요한 실정이다. 또한 최근 바이오 및 나노분야의 비약적인 발전으로 인해 다양한 질병을 손쉽게 검출하려는 연구가 많은 발전을 하였고, 스트레스 검출에도 바이오센서를 이용하여 보다 객관적인 결과를 확보하려는 연구가 많은 관심이 집중되고 있다. 더욱이 모바일 통신 기기의 보급이 확산됨에 따라 모바일기기에 스트레스 검출 시스템을 탑재하려는 연구가 빠른 발전을 하고 있다. 본 연구 기술 동향 소개서에서는 이러한 스트레스관련 주요 바이오 마커인 코티졸과 모바일 기기를 이용한 코티졸 바이오마커 분석에 대한 최근 연구 동향을 소개하고 전망하였다.

2. 주요 검출법과 모바일 검출

가. 주요 검출법

1) 금 나노입자 색변이

금 나노입자(10 ~ 50nm)에 가시광선이 주사되면 흡수된 빛이 금 나노입자 표면의 전자를 발진시킨다. 금 나노입자의 크기가 13 nm 경우 520 nm 초록 파장 영역의 빛을 흡수하여 빨강색을 띠게 된다. 나노입자의 크기가 커짐에 따라 표면 플라즈몬 밴드는 장파장영역을 흡수하며 브로드닝 현상이 발생하는데 이러한 금 나노입자의 광학적 특성을 이용하여 마커 검출에 응용 한다(그림 1). 금 나노입자 표면에 항체, 핵산, 아비딘-바이오틴 (avidin-biotin)결합, 혹은 금속 리간드 결합을 이용하면 항체나 핵산 또는 금속 등을 색의 변이현상으로 검출 할 수 있게 된다.

[그림 1. 금나노입자 변색 현상을 이용한 타겟 검출 기작]