인천대 화학과 김규원 교수. 수정

 

(뉴스통신=김상섭 기자) 인천대화학과 김규원 교수 연구팀이 한국연구재단 중견연구자 지원사업의 지원을 받아, 수은을 높은 감도로 검출하는 센서를 개발했다.

1일 인천대에 따르면 연구팀이 개발한 센서는 M13 박테리오파지 바이러스를 주형으로 금 나노선을 이용해 침전발생이 없는 비색법으로 수은을 높은 감도로 검출한다.

이번연구에는 김규원 교수를 비롯, 마니반난 박사후 연구원, 박소륜 학사과정생, 정주원 석사과정생이 참여했다.

연구결과는 분석화학분야 학술지인 ‘바이오센서스 및 바이오 일렉트로닉스’(Biosensors and Bioelectronics, IF= 9.518, JCR 분야별 상위 1.2%)’에 최근 인터넷판에 실렸다.

‘물처럼 흐르는 은'이라는 뜻의 수은(水銀)은 상온에서 액체이며 인체흡수시, 체내에 잘 축적되고 체외로 배출이 어렵다.

이로 인해 신경세포 등의 치명적인 피해를 주는 대단히 위험한 물질로 알려져 있으며, 대표적인 관련질병은 미나마타병이 있다.

김 교수팀은 인체에 무해한 바이러스의 하나인 M13 바이러스의 표면단백질에 금 나노입자를 입혀 나노선을 합성했다.

이를 수은이온(Hg2+)검출에 적용한 결과, 수은의 존재 유무를 색변화를 통해 맨눈으로도 쉽게 알아낼 수 있다는 사실을 발견했다. 

기존에는 금나노입자를 이용한 검출방법은 수은의 유무를 나노입자와 수은과의 반응으로 생긴 침전물의 색으로 판단했으며, 이 경우 민감도 및 정확도에 문제가 있었다.

반면, 개발센서는 나노선이 수은과 반응하면서도 침전이 발생하지 않고 나노선이 빛(표면 플라즈몬 공명)을 흡수하는 세기가 약해지면서 기존색이 없어지는 원리를 적용해 높은 민감도 및 정확도를 얻을 수 있었다.

김 교수는 “이 바이러스 기반 나노선은 수은 이외에 질병 진단 등을 위한 물질의 검출에도 널리 활용될 수 있어 응용분야가 매우 많다”며, “특허출원 및 사업화를 통해 상품성을 높일 게획이다“고 밝혔다.