값싼 코로나 진단키트 나오나 … 명지대 나현빈 교수팀, 싸고 안정성 높은 새 면역분석법 개발

명지대학교는 화학공학과 나현빈 교수 연구팀이 면역분석법에 사용할 수 있는 새로운 신호 생성 방식을 개발해 소재 분야 저명 국제학술지 '어드밴스드 매터리얼즈 인터페이스' 9월호 전면 표지 논문으로 선정됐다고 7일 밝혔다.

면역분석법은 항원과 항체의 선택적인 반응에 근거해 체액이나 시료에 포함된 항원을 검출하는 분석법이다. 기초 생명과학과 검출·진단 응용에서 필수적이다.

현재 면역분석법에서는 검출 신호를 생성하기 위해 효소와 발색 물질을 사용한다. 그러나 이들 물질은 비싸고 온도와 습도가 높은 환경에서는 안정성이 부족하다는 한계를 가진다. 이를 해결하기 위해 색상을 띠거나 형광을 방출하는 광학 나노입자들이 적극 개발되고 있다. 코로나 진단 키트에 사용돼 빨간색으로 감염 여부를 표시하는 금 나노입자가 대표적인 예다.

이에 나현빈 교수팀은 고려대 화학과 이석중 교수와 함께 약 2㎚ 크기의 금 나노클러스터를 항체에 부착해 항원을 검측하고 이후 반응을 통해 큰 입자로 성장시켜 발생하는 광학 신호를 이용, 항원을 검출하는 새로운 방법을 제안했다.

나 교수는 "새로운 신호 생성 방식은 금 나노클러스터의 성장에 기반한 것으로, 효소에 기반한 기존 방식보다 경제성과 환경 안정성 측면에서 우수하다"며 "이는 유사시 생물학작용제의 탐지나 감염병 발생 현장에서 환자의 진단에 활용할 수 있는 검출 기술로 기대된다"고 말했다.

이번 논문에는 나 교수가 연구책임자, 이석중 교수가 공동 연구책임자, 김봉근(박사 졸업)·최유림(석사 졸업) 씨가 공동 제1저자로 참여했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 기초연구사업(기본연구), 방위사업청 핵심기술 연구개발사업(인공지능 기반 스마트 CBRNe 센서 특화연구실)의 지원을 받아 수행됐다.