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이원석 한국교통대 교수팀, ‘타액 내 비타민D 검출 센서 개발’ 개발

산포로 2022. 3. 21. 14:20

이원석 한국교통대 교수팀, ‘타액 내 비타민D 검출 센서 개발’ 개발

 

왼쪽부터 이원석 한국교통대 교수, 박주형 성균관대 생명공학연구원 박사후연구원, 박진성 성균관대 교수

 

[한국대학신문 이원지 기자] 이원석 한국교통대 전기공학전공 교수가 박진성 성균관대 바이오 메카트로닉스학과 교수와 공동 연구로 타액 내 존재하는 비타민D 센서를 개발했다.

 

기존 비타민D 검출은 주로 혈액샘플에서 분석하지만 공동연구팀은 침 샘플에 존재하는 비타민D3를 고민감도, 고선택도 검출 할 수 있는 ‘비침습 기반 비타민 D 검출용 샌드위치 타입 압타 센서’를 개발했다.

 

연구결과는 기구 및 기계장치 분야 학술지인 <센서스 앤 액츄에이터 비: 케미칼(Sensors and actuators B-chemical)>에 3월 15일 온라인 게재됐다.

 

연구팀은 25-하이드록시 비타민 D3(이하 비타민 D3)가 골다공증, 정신질환, 코로나19 예방, 코로나19 환자의 중증도에 큰 영향이 있다는 학계 보고가 있다는 점 등에 주목해 비타민 D3를 민감하고 선택도 높은 검출이 가능한 센서를 개발하는 연구를 진행했다.

 

전기화학적 신호를 증폭하기 위해 그라핀-이산화몰리브덴 복합체 이용했고 타액 내 존재하는 방해물질들의 센서 성능 저하를 방지하기 위해 압타머와 차단단백질, 비타민 전용 전기화학 표지자인 MB-TAD를 합성해 이를 극복했다.

 

전기화학 기반 타액 내 비타민 D3의 초민감도, 고선택도 검출용 샌드위치형 압타센서 개발 과정 및 센싱 메카니즘 모식도(사진=한국교통대 제공)

 

공동연구팀이 개발한 센서는 타액 내 존재하는 비타민D3를 0.6 ng/mL 농도까지 검출하는데 성공했다. 또 유사한 구조를 가진 비타민D군 뿐만 아니라 기타 비타민들(A, C, E)과 비교하였을 때, 선택적으로 비타민D3만 검출할 수 있었다.

 

이원석·박진성 교수는 “연구는 타액뿐만 눈물, 땀 등 비침습 분야의 원천 기술이며 향후 바이오센서시장에 직접 적용 가능한 획기적인 센서기술이 될 것이다”고 말했다.

 

한국대학신문(unn.net) 이원지 기자 입력 2022.03.19 10:31