□ 지스트(GIST․광주과학기술원․총장 김영준)와 미국 캘리포니아 공대 국제 공동 연구진이 탄저균 감염에 대응해 인체가 만드는 단백질을 단시간에 아주 낮은 농도까지 측정할 수 있는 전기화학 기반의 소형센서를 개발해냈다. 향후 탄저균 검출 및 감염에 따른 진단에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

❍ 지스트 의료시스템학과 및 기전공학부 양성 교수 연구팀과 미국 캘리포니아 공대 제임스 히스 교수 연구팀이 함께 수행한 이번 연구결과는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업(도약연구) 등의 지원으로 수행되었고, 나노분야 국제학술지 ACS Nano 온라인판 9월 24일자에 게재되었다.

( 논문명: A Chemically Synthesized Capture Agent Enables the Selective, Sensitive, and Robust Electrochemical Detection of Anthrax Protective Antigen )

 

□ 탄저균 감염 시 폐렴 같은 호흡기 감염의 일반적인 증상이 나타나다가 일정시간이 지나면 독소에 의해 사망하게 되어 조기진단이 무엇보다 중요하다

❍ 하지만 탄저균 감염시 탄저균에서 발현되는 탄저 방어항원*의 농도를 측정하기 위해 이에 결합하는 항체**를 사용하는 기존 센서는 단백질인 항체의 특성상 온도에 민감하고 감도를 높이는 데에도 한계가 있었다.

 

* 탄저 방어항원(Protective antigen) : 인체 감염시 탄저균에서 발현되는 독소 중 하나이고 그 자체로서 탄저균 감염의 표지가 된다.

** 항체(antibody) : 특정 항원에 대응하여 만들어지는 면역단백질로 열과 산성도 등에 따라 구조가 변성되기 쉽다.

 

□ 캘리포니아 공대 연구팀이 개발한 방어항원만을 선택적으로 포착하는 펩타이드를 광주과기원 연구팀이 개발한 금나노입자 표면에 배열하여 초고감도 탄저균 센서를 개발해냈다

❍ 개발된 센서는 미 국방부 방위고등연구계획국(DARPA)에서 제시하는 탄저병 진단 값과 비교해 500배 수준의 감도인 약 2 pM의 낮은 농도의 방어항원도 포착한다.

❍ 금전극 위에 금나노입자를 도포함으로써 표면적을 약 6배 정도 넓혀 감도를 높인데 따른 것이다.

 

□ 뿐만 아니라 복잡한 구조의 항체와 달리 비교적 구조가 단순한 합성 펩타이드를 이용해 온도변화 등에 따른 변성확률이 낮아 현장적용에 유리하다는 설명이다.

❍ 양 교수는 “높은 선택성과 안정성을 갖는 펩타이드를 이용한 초고감도 탄저균 방어항원 센서를 개발함에 따라 탄저균 감염 여부 판단 센서로서 응용가능할 것으로 기대된다”고 밝혔다. <끝>

 

(*연구에 대한 보다 자세한 사항은 첨부된 보도자료를 참조)

 

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