유독가스·전염병바이러스 한 번에 검출한다

2014.08.10 18:00

채소나 과일에 남은 잔류농약은 어떻게 측정하는 걸까. 전염병 바이러스 창궐, 생화학무기 등이 유포되면 어떻게 해야 할까. 강물의 국내연구진이 각종 환경연구나 사건사고나 전쟁당시 유용하게 쓸 수 있는 ‘생화학센서’ 개발에 쓸 수 있는 새로운 원리를 찾아내고, 이를 설계기준으로 제안했다.

 

KAIST 바이오및뇌공학과 정기훈 교수 연구팀은 물질의 고유한 산란광을 포착해 생화학 센서 효율을 높이는 설계기준을 마련했으며, 국제적으로 이 기준을 사용할 것을 제안했다고 10일 밝혔다.

 

연구팀이 제안한 것은 물질의 고유한 산란광을 포착해 미세한 생화학 물질을 검출하는 방식이다. 금이나 은 나노입자 표면에 물질이 흡착되면 금속 나노입자 표면에 있는 자유전자들의 공명한다. 여기에 빛을 쪼여주면 입사된 빛이 수백 배 이상 증폭되는 물리적 현상을 이용한 것. 산란광의 세기를 극대화할 수 있는 금 나노입자간 거리 정량화 할 수 있다면 생화학 센서 등의 감도향상을 이룰 수 있다는 제안이다.

 

연구팀은 이번 연구에서 금 나노입자 간격을 조절하며 실험한 결과, 검출 대상물질에 따라 산란광 세기가 극대화되는 간격 역시 찾아냈다. 이를 금 나노입자 배치 참고자료로 활용하면 효율적인 고감도 생화학 센서 플랫폼 설계와 개발을 위한 실마리가 될 것으로 보인다.

 

정기훈 교수는 “이번 연구는 검출하려는 분자의 특정신호만을 강화하는 방법을 개발 한 것으로 최상의 감도를 발휘하는 생화학센서 개발에 크게 도움이 될 것으로 기대될 것”이라고 말했다. 

 

이 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스트 머티리얼스(Advanced Materials)’ 7월 9일자 속표지 논문으로 게재됐다.

 

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