독성물질이 갑자기 누출된 비상현장에서 2~3분 안에 위험물을 정확하게 파악할 수 있는 센서가 개발됐다.
미래창조과학부는 우경자 한국과학기술연구원(KIST) 분자인식연구센터 박사팀과 김상경 바이오마이크로시스템연구단 박사팀이 형광 특성과 자석 성질을 이용해 신종인플루엔자, 중증급성 호흡 증후군(SARS), 조류 독감, 돼지 독감 등 병원체와 화학물질 등 표적물질을 현장에서 신속하고 정확하게 분석할 수 있는 자성·형광 입자형 센서를 개발했다고 13일 밝혔다.
이번에 개발된 센서는 기존 검출법보다 시간이 적게 걸리고 절차도 간단하다. 기존 검출법은 반복적인 세정과정과 여러 종의 시약, 많은 데이터가 사용돼 검출 시간이 30분 이상 소모됐다. 자성·형광 입자형 센서는 물방울의 10분의1 정도의 소량만 있어도 분석이 가능하다. 센서를 시료에 넣고 흔든 후 마이크로 자석에 접촉하면 2~3분 내에 정확한 표적물질 검출이 가능하다.
이번 연구는 여러 단계를 거치던 분석법을 표적물질에 직접 반응하도록 만들었다. 이번 연구는 형광 효율을 높이고 자성을 띠도록 설계한 복합입자의 표면에 센서 작용을 구현했다.
기존 자성나노입자와 형광나노입자를 결합한 자성·형광 복합입자 개발은 자성입자가 빛을 흡수하는 성질 때문에 형광 특성이 약해져 센서로 사용하기에 부족했다.
KIST 연구팀은 “이번 연구 성과는 감염성 질환 유행이나 독성 물질 누출 등 급박한 사고 현장에서 원인을 파악하고 대처하는 데 쓰일 수 있어 삶의 질 향상의 토대를 마련했다”고 평가했다.
이번 연구는 미래창조과학부(나노·소재원천기술개발사업)와 KIST(기관고유사업)의 연구개발사업으로 수행됐다. 영국 왕립화학회가 출판하는 국제학술지인 ‘저널 오브 머티리얼스 케미스트리 비(Journal of Materials Chemistry B) 2권 14호 표지(front cover)논문으로 선정됐다.
전지연기자 now21@etnews.com