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핵심내용

- 감염균 진단용 금 나노선 기반 DNA 센서 개발 -

 □ 사람의 생명을 위협하는 여러 감염 병균을 한번의 검사로 신속히 진단할 수 있는 원천기술이  국내 연구진에 의해 개발되었다

 ○ 교육과학기술부(장관 안병만)는 「21세기 프론티어연구개발사업」나노소재기술개발사업단(단장 서상희 박사)의 지원을 받은 KAIST 김봉수 교수 연구팀과 이상엽 교수 연구팀의 공동연구를 통해 감염 질환에 자주 나타나는  여러 가지 원인균을 신속· 정확히 진단할 수 있는 금나노선을 이용한 다중병원균 진단센서를 개발했다고  밝혔다.

 ○ 감염 질환은 병균이 인체에 침입하여 생기는 질환으로, 세균 감염의 정확한 진단을 통한 적절한 항생제 치료가 적시에 이루어지지 않으면 생명을 잃을 수 있다

 ○ 최근에는 항생제의 오남용으로 인해 기존의 진단 방법들이 한계에 부딪치고 있어 검사비용의 낭비 및 항생제의 투여시기를 놓쳐 환자의 생명이 위협받고 있다.

□ 김봉수 교수팀의 금 나노선을 이용한 다중병원균 진단센서는 다양한 감염 병균을 하나의 칩만으로 동시에 진단할 수 있는 획기적인 방법이다

 ○ 이 센서는 병균의 특정 DNA에만 결합할 수 있는 탐침DNA 조각을 금 나노선에 붙여 임상시료에서 뽑아낸 DNA가 금 나노선에 부착된 탐침DNA와 결합하는지를 확인하여 감염병균의 종류를 쉽게 검출 할 수 있도록 설계되어 있다.

○ 기존 검사 방법은 균주를 일일이 배양해서 확인했기 때문에 최소 3일 이상 소요되고 성공률도 50% 이하여서 정확한 진단도 어려웠다

○ 그러나, 새로 개발된 센서는 환자로부터 얻은 임상 샘플에서 어떤 병균이 존재하는지를 단 한 번의 검사로 신속·정확하게 진단할 수 있어 최적의 항생제를 감염초기에 투여할 수 있는 장점이 있다

○ 또한, 수 마이크론 길이의 금 나노선 하나가 한 종류의 병균을 검출 하는 센서로 작용할 수 있기 때문에, 1밀리미터 크기의 칩에 수 천 개의 나노선을 배열하여 많은 종류의 감염 병균을 동시에 검출할 수 있는 초고집적 메디컬센서로 응용될 수도 있다

□ KAIST 화학과 김봉수 교수는 “이 메디컬 진단장치는 단 한 번의 검사로 빠른 시간 안에 여러 종류의 원인 병균을 밝혀내어 환자에게 조기에 적절한 투약을 함으로써 환자의 생명을 구하는 획기적인 전기가 될 것으로 생각된다”고 밝혔다.

 ○ 이번 연구결과는 나노 분야의 세계적 권위지인 나노레터스(Nano Letters)지 올해 3월 11일자 온라인 속보판에 게재되어 그 우수성이 세계적으로도 인정된 바 있으며 특허출원도 진행중이다.

상세내용

[그림 1] 금 나노선 기반 DNA 센서의 주사 전자 현미경 사진

 [그림 2] 박테리아를 진단한 금 나노선 기반 DNA 센서의 주사 전자 현미경 사진