한국교통대학교(총장 박준훈) 화공생물공학전공 박성영-이기백 교수(제1저자 이라스 박사과정) 연구팀은 미국 조지아텍 장용목 교수, 고신대 복음병원 이강대 교수팀과의 공동연구를 통하여 암세포에서 특이적 반응을 갖는 탄소양자점-하이드로겔을 개발했다.

암세포 내의 글루타치온 농도가 일반세포에 비해 높다는 특성을 활용하여, 글루타치온에 민감한 탄소 양자점-하이드로겔로 간편하게 혈중 암세포를 진단할 수 있는 획기적 무선센싱 진단 플랫폼을 개발했다. 본 연구 성과는 한국연구재단 2018년 이공계 대학중점연구소 사업 및 2020 기초연구사업(중견연구자)의 지원으로 수행되었으며, 나노분야의 세계적인 과학저널인 ‘나노 투데이(Impact Factor 16.907)’에 게재되었다.

연구팀은 손가락 터치를 감지하여 사용자가 원하는 기능을 수행하는 스마트폰 터치 센서처럼, 세포를 넣은 탄소 양자점-하이드로겔을 손가락으로 눌러 암세포를 진단하는 기술을 개발하였다. 암세포에 고농도로 존재하는 글루타치온에 의해 탄소 양자점이 선택적으로 분해되고, 탄소 양자점의 전기전도도 변화를 측정하여 암세포(유방암, 자궁경부암 등)와 일반세포를 구분, 암을 진단한다.

연구팀은 저농도의 암세포에서도 민감성이 우수한 탄소 양자점-하이드로겔을 제작하였다. 특히, LED 램프로 전기전도도 응답을 시각적으로 확인하고, 스마트폰과 블루투스로 연동하여 전기전도도를 실시간으로 모니터링하는 진단 플랫폼은 현장 활용성을 크게 높일 것으로 기대된다.

한국교통대학교 화공생물공학전공 박성영 교수는 “탄소양자점-하이드로겔을 활용하여 암세포를 실시간으로 진단할 수 있는 무선 센싱 플랫폼 개발 결과”라며, “향후 관련 기술이 활성산소와 관련된 질환을 손쉽게 진단할 수 있는 개인맞춤형 진단 센서 소재에 적용될 것으로 기대된다”라고 연구의 의의를 설명했다. 박성영 교수는 2020년 대주 학술상 (주관: 한국공업화학회), 2019년 과학기술정보통신부 장관 표창, 2017~2019년 한국교통대학교 펠로우 및 2016년 LG 젊은 공업화학인상을 수상하였다.

[충청=중부뉴스통신]김만식 기자  desk@jungbunews.com

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