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제약공학과 박종필 교수와 임종민 대학원생. (대구한의대학교)

(대구=NSP통신) 김을규 기자 = 대구한의대학교(총장 변창훈) 제약공학과 박종필 교수는 미래창조과학부 중견연구자지원사업의 지원을 받아, 인하대·영남대·중앙대 연구팀과 공동연구를 통해 극미량의 콜레라 독소를 광학적 방법으로 정확한 검출이 가능한 바이오센서를 개발했다.

이번 연구를 주도한 박종필 교수 연구팀은 파지디스플레이기술을 이용해 콜레라 독소B 단백질에만 특이적인 결합과 감지가 가능한 펩타이드 프로브를 발굴했다.

금속기판에 고정화를 통해 안정적이고 고감도로 쉽고 빠르게 콜레라 독소를 검출할 수 있는 펩타이드칩을 개발했다.

개발된 펩타이드칩의 성능 확인을 위해 콜레라 독소의 미생물을 직접 배양을 통해 생산해 분석한 결과, 매우 안정적이며 효율적으로 극미량의 콜레라 독소를 검출할 수 있다는 것을 확인했다.

현장 적용이 용이한 콜레라진단 키트 개발을 염두에 두고 진행된 이번 연구에서는 콜레라 독소를 고감도로 탐지하고 분석하기 위해 금속 나노입자의 표면 플라즈몬 현상을 이용한 표면증강 라만분광법 방식을 채택했다.

이번 연구 결과에 대해 박종필 교수는 “현장 적응이 가능할 수 있게 민감도와 특이도를 크게 향상시켜 실용화 가능성을 다시한번 확인하게 된 점에서 의미가 있다”고 말했다.

특히 “고가의 항체나 효소를 사용하는 기존의 방법에 비해 획기적으로 제조 단가를 낮출 수 있고 매우 간단한 공정으로 고감도 방식으로 콜레라 독소의 정량적인 분석이 가능해 향후 콜레라 감염 작용의 분석과 검출에 적용이 가능하다"고 밝혔다.

덧붙여"동시에 국내외 수출입 농수산식품의 콜레라 감염인자를 사전에 모니터링하여 안전한 식품유통 체계를 구축하는 시스템에도 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 연구의의를 밝혔다.

식중독을 유발하는 비브리오 콜레라는 평소에는 아주 작은 양으로 바닷물에 존재하다가 해수 온도가 올라가는 4월경부터 폭염이 이어지는 8월까지 가장 왕성하게 증식해 평소보다 100만배 증식하게 된다.

증식된 비브리오균은 생선, 조개, 해삼 등의 어패류 표피나 내장, 아가미 등에 부착되게 되고, 충분히 익히지 않고 날것으로 섭취할 때 식중독을 일으키는 것으로 알려져 있다.

연구 결과는 바이오센서분야 국제학술지인 '바이오센서 엔 바이오일렉트로닉스' (Biosensors and Bioelectronics, IF: 7.78, 관련분야 상위 5% 저널) 7월 31일자 온라인 판에 게재됐으며, 이미 관련 원천기술은 특허등록을 마친 상태이다.

대구한의대 임종민 학생(제약공학과 석사과정)은 최근에 대장용종과 대장암 식별이 가능한 바이오센서를 개발하고, 이번 연구에도 공동 제1저자로서 참여해 최상위 국제학술지에 2편을 게재하는 실적을 올리게 됐다.

NSP통신/NSP TV 김을규 기자, ek8386@nspna.com
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