포스트잇 형태의 간편한 바이오센서로 구제역∙AI 등 가축전염병을 현장에서 바로 진단할 수 있도록 해주는 원천기술이 개발됐다.
국내 연구진이 구제역, AI 등 전염병 진단용 바이오센서를 종이나 비닐 등 저렴한 재료로 만드는 기술개발에 성공한 것.
카이스트 생명화학공학과 정기준∙임성갑 교수 공동연구팀은 “종이나 비닐 등 다양한 물질에 항체를 고정하는데 성공해, 보급형 바이오센서 개발에 필요한 원천기술을 확보했다”고 16일 밝혔다.
기존 바이오센서는 기판에 안정성이 높은 금이나 유리를 사용하다 보니, 비싸고 휴대성이 떨어지는 문제가 있었다. 또한 항원진단용 항체는 생산 단가가 높고 고온에 취약하다는 단점이 있어 보급이 어려웠다.
연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 두 가지 핵심기술을 보급형 바이오센서 개발에 활용했다.
먼저 초기 화학적 진공증착법(iCVD, Initiated chemical vapour deposition)으로 종이나 비닐에 고분자 박막을 증착함으로써 제조단가를 획기적으로 낮추고 휴대성을 높였다. 박막에 항체 단백질을 안정적으로 고정하는데도 성공했다.
아울러 기존의 항체 대신 ‘크링글도메인’이라는 유사항체를 활용했다. 연구팀에 따르면, 미생물을기반으로 만들어진 크링글도메인은 기존 항체보다 저렴하면서도 70℃의 온도에서도 뛰어난 안정성을 보인다.
연구팀 정기준 교수는 “기판을 종이나 비닐로 대체하고 유사항체를 활용해 지금보다 훨씬 저렴하면서도 안정성 높은 바이오센서를 만드는 것이 핵심기술”이라고 설명했다.
정 교수는 “몇 년 전 큰 피해를 입힌 구제역과 같이 확산속도가 빠른 바이러스성 질병을 현장에서 신속하게 진단할 수 있다”며 “향후 포스트잇 또는 책자 형태로 바이오센서를 만들어 축산농가에 보급되면 전수조사가 가능해져 샘플링 검사로 인한 부정확성을 줄일 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구는 미래창조과학부 신기술융합형 성장동력사업(바이오제약) 및 글로벌프론티어사업(차세대바이오매스연구단)의 지원을 받아 수행됐다. 해당 연구결과는 국제 학술지 ‘폴리머 케미스트리 (Polymer Chemistry)’에 7월 7일자 후면 표지논문으로 게재됐다.