고성능 나노복합체 활용, 다중 박테리아 동시 분석 가능
공동 제1저자 반도체공학과 박재환 석사과정생, 전자공학과 My-Van Tieu 박사과정생, 교신저자 반도체·전자공학부 조성보 지도교수(사진 좌측부터)
박테리아를 신속하고 정확하게 검출할 수 있는 새로운 전기화학적 바이오센서가 개발됐다.
가천대학교 조성보 교수 연구실(BioMEMS & Bioimpedance Lab, BMIL)의 반도체공학과 석사과정 박재환 원생과 전자공학과 박사과정 티우마이반(My-Van Tieu·베트남) 원생이 다중 그람양성균을 신속하고 정확하게 검출할 수 있는 전기화학적 바이오센서를 개발했다. 연구 결과는 응용물리 분야 저널 Small (IF: 13, JCR 상위 10%)에 3월 18일자로 온라인 게재됐다.
(논문명: Novel High-Throughput Electrochemical Detection of Staphylococcus Aureus, Bacillus Cereus, or Micrococcus Luteus Using AuNPs@Ti3C2TZ Functionalized with Sandwich Peptides)
박테리아 검출은 공중보건 및 환경 안전과 직결된 핵심 기술로, 기존 세균 배양법은 시간이 오래 걸리고, 중합효소 연쇄반응 방식(PCR)은 고가 장비와 숙련된 기술이 필요하며, 면역흡착분석 방식(ELISA)은 항체 단백질의 품질 관리에 한계가 있다.
연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 표적 박테리아와 펩타이드 인식 분자의 결합에 따른 전기화학적 신호 변화를 감지하는 센서를 개발했다. 특히, 맥신과 금나노입자로 구성된 나노복합체를 활용해 전도성과 신호 증폭 효율을 향상시켰으며, 16채널 측정 기능을 통해 동시 다중 분석이 가능하도록 설계했다.
이번 연구는 가천대학교(GCU-202400680001), 한국연구재단(NRF-2023R1A2C1003669), 환경부(G232021010381)의 지원을 받아 수행됐다.
□ 연구실 홈페이지: http://bmil.gachon.ac.kr/