바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 장종원 기자

한국생명공학연구원·서울대 공동 연구

국내 연구진이 나노바이오 융합기술을 활용해 세포기반 신약 스크리닝을 대체할 바이오 전자센서를 개발했다.

한국생명공학연구원과 서울대학교 공동연구팀(장정식, 박태현 교수)은 단백질(도파민 수용체)이 결합된 전도성 나노튜브 기반 신규 바이오 전자센서 개발에 성공했다고 8일 밝혔다.

신약을 스크리닝하는 방법은 매우 다양하나 현재 스크리닝 기법은 모두 세포기반에서 진행되고 있는데 시간·경제적 효율에 있어서 한계를 가지고 있다.

연구팀은 나노바이오 융·복합 기술을 활용했다. 단백질(도파민 수용체) 대량 생산 및 고순도 분리 정제 기술과 나노하이브리드 제조 원천기술을 활용한 바이오센서 기술을 접목해 새로운 바이오 전자센서를 개발하게 됐다.

이 센서는 정교하고 감지반응이 빠른 FET(Field Effect Transistor)기반으로 생화학적 반응 이후 수초에서 수분안에 안에 결과 도출이 가능하다. 도파민이 도파민 수용체와 선택적으로 반응, 결합하는 성질을 이용해, 고정한 도파민 수용체에 결합하는 물질이 존재하면 변화하는 신호를 통해 존재 여부를 파악할 수 있다.

이번 연구는 순도 높은 단백질 및 나노하이브리드 트랜지스터를 결합해 기존의 전통적인 세포기반의 분석법들을 대체할 기술로 신약개발 및 약물전달 연구에 있어 획기적인 비용감소 및 목표물질에 대한 정량·정성 분석이 가능할 것이라는 게 연구진의 설명이다. 뿐만 아니라 마약과 같은 사회에 해를 끼치는 물질 탐지, 암 및 특이질환에서 발견되는 지표물질 인지 등 다양한 분야에 응용될 수 있다.

권오석 한국생명공학연구원 박사는 “최근 우리나라 R&D 분야 중 가장 이슈가 되고 있는 분야 중의 하나인 신약 개발에 대한 연구는 많이 진행되고 있지만 개발에 드는 막대한 시간 및 비용을 줄이는 방법에 대한 연구는 미미하다”면서 “고순도 정제된 수용체가 결합된 나노하이브리드 트랜지스터 기반의 바이오센서 제조 원천기술이 상용화 된다면 우리나라 신약 개발 산업의 국제적 경쟁력을 강화 할 수 있는 계기가 될 것”이라고 설명했다.

이번 연구결과는 나노과학분야의 세계적 학술지 에이시에스 나노(ACS Nano, IF : 13.334) 온라인판에 게재됐다.