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### 제목: 한국나노기술원, 고민감도 바이오센서 개발

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한국나노기술원은 극미량의 바이오 마커를 정밀하게 검출할 수 있는 고민감도 바이오센서를 개발했다고 31일 밝혔다.
경기도 지원을 받아 나노 바이오소자 기술 개발사업을 수행하고 있는 한국나노기술원(연구책임자 <NAME> 박사)이 성균관대(연구책임자 박진홍/박성하 교수)와의 공동 연구를 통한 성과이다.
공동연구팀은 2차원 반도체 및 금속이온이 결합된 M-DNA 나노구조물을 활용하여 기존 바이오센서 대비 100배 정도의 민감도로 극미량의 바이오 마커를 정밀하게 검출할 수 있는 고민감도 바이오센서를 개발했다. 현재까지 바이오센서의 민감도를 크게 향상시키기 위해 소재, 구조 측면에서 여러 가지 시도를 했지만 민감도를 크게 향상시키지는 못했다.<NAME>구팀은 이황화 몰리브덴(MoS2)과 M-DNA 나노구조물 기반의 바이오센서를 새롭게 제작해 기존 바이오센서 대비 약 100배 이상 높은 민감도를 확보하고, 극미량의 바이오 마커를 정밀하게 검출할 수 있는 고민감도 바이오센서 동작을 확인했다고 밝혔다.
연구팀은 바이오센서의 민감도를 향상하기 위해 소재 및 구조, 두 가지 측면에서 연구를 진행했는데, 우선 높은 민감도를 확보하기 위해 소재 측면에서 2차원 반도체 물질인 이황화 몰리브덴(MoS2)을 적용했다.
상용화된 바이오센서에 사용되는 Si과 같은 3차원 반도체 물질의 경우, 바이오 마커 감지 시 정전 효과(electrostatic effect)에 의해 3차원 반도체 표면 부분의 전하량만 변화하지만, 극박막 2차원 반도체 물질은 바이오 마커 감지 시 반도체 물질 전체의 전하량이 바뀌어 높은 센서 민감도를 확보할 수 있다.
또한 구조적인 측면에서는 2차원 반도체 물질 위에 M-DNA 나노구조물을 바이오 수용기 용도로 도포하여 높은 민감도를 확보했다. 바이오 마커를 감지하는 바이오 수용기를 얇은 산화막 위에 도포하여, 바이오 마커를 감지하면 반도체 층의 전하량을 변화시키는 방식이었다. 본 연구에서는 2차원 반도체 물질 위에 M-DNA 나노구조물 수용기를 직접 도포함으로써 정전 효과를 극대화해 높은 민감도를 확보했다. 결과적으로 연구팀은 소재/구조적 측면에서 새로운 바이오센서를 제작하여 항암제의 일종인 독소루비신(Doxorubicin)을 검출하는 데 성공했고, 기존 바이오센서 대비 100배 이상의 민감도를 확보할 수 있음을 실험적으로 증명했다.
성균관대 <NAME> 교수는 "이번 연구는 기존 바이오센서 대비 100배 이상 높은 민감도를 확보함으로써 극미량의 항암제를 정밀하게 검출하는 고민감도 바이오센서를 개발한 것"이라며 "향후 질병, 약물, 환경과 관련된 다양한 바이오 마커를 감지할 수 있는 바이오센서들에 적용할 수 있을 것이다 한편, 이번 연구성과는 네이처 퍼블리싱 그룹(Nature Publishing Group)에서 발행하는 세계적 권위의 국제 학술지인 <사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 10월 24일 자에 실렸다.<|endoftext|>