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식중독균 30초만에 잡아 1분내 검출한다

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식중독균 30초만에 잡아 1분내 검출한다

2021.03.29 12:00
나노종합기술원 나노 섬모 구조체 개발
나노 섬모 구조체를 이용해 유해 식중독균을 재빨리 포집하고 검출하는 기술이 국제학술지 ‘ACS 나노’ 3월호 표지 논문으로 실렸다. 나노종합기술원 제공
나노 섬모 구조체를 이용해 유해 식중독균을 재빨리 포집하고 검출하는 기술이 국제학술지 ‘ACS 나노’ 3월호 표지 논문으로 실렸다. 오른쪽 하단은 이경균 나노종합기술원 선임연구원. 나노종합기술원 제공

국내 연구진이 식당에서 유해 식중독균을 최단 30초 안에 포획한 뒤 1분 이내에 검출할 수 있는 기술을 개발했다. 특히 건강에 직접적인 영향을 미치는 살아있는 박테리아(세균)의 농도를 측정할 수 있어 상용화될 경우 식중독균에 의한 감염 예방에 도움이 될 전망이다. 


이경균 나노종합기술원 나노바이오개발센터 선임연구원은 강태준 한국생명공학연구원 책임연구원, 최봉길 강원대 에너지공학부 교수 등과 공동으로 유해 식중독균을 재빨리 포집해 검출하는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다. 이 연구 결과는 국제학술지 ‘ACS 나노’ 1월 27일자 온라인판에 게재됐으며, 3월호 표지논문으로도 공개됐다. 


연구진은 식중독을 일으키는 박테리아를 효과적으로 포획하기 위해 특수한 3D(3차원) 나노 섬모 구조체를 만들었다. 나노 섬모 구조체는 박테리아가 잘 달라붙도록 길이 500nm(나노미터·1nm는 10억 분의 1m)인 나노 필라멘트에 수십nm 수준의 털이 달린 형태를 하고 있다. 

 

연구진은 여기에 살아있는 박테리아에서 나오는 효소를 분해해 형광 신호를 내는 형광 유전자 프로브도 결합해 살아있는 박테리아만 검출해 농도를 확인할 수 있게 했다. 

 

나노종합기술원 제공
이경균 나노종합기술원 선임연구원팀이 개발한 3D(3차원) 나노 섬모 구조체. 박테리아를 잘 붙잡을 수 있도록 나노 필라멘트에 털이 달린 구조를 하고 있다. 나노종합기술원 제공

실험 결과 나노 섬모 구조체를 이용하면 최단 30초 안에 박테리아가 포획됐고, 1분 안에 검출까지 가능한 것으로 확인됐다. 


이 선임연구원은 “기존에 면봉으로 문지르는 방식은 사멸해서 전염성이 없는 박테리아도 같이 포집하고, 음식물에 의한 오염이 일어날 수 있다는 단점이 있다”며 “3D 나노 섬모 구조체는 박테리아에 물리·화학적으로 결합해 살아있는 박테리아만 재빨리 포집해 검출한다”고 설명했다. 


연구진은 향후 식당, 학교, 기업 등에서 실제로 사용할 수 있도록 상용화도 추진하고 있다. 이 선임연구원은 “이 기술이 상용화되면 식당에서 5분 이내에 식중독균을 빠르고 정확하게 검출할 수 있을 것”이라고 말했다. 

 

국제학술지 ‘ACS 나노’ 3월호 표지이미지. ACS 나노 제공
국제학술지 ‘ACS 나노’ 3월호 표지이미지. ACS 나노 제공

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