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호흡만으로도 암 진단할 수 있는 ‘인공 코’ 개발
2017년 06월 05일 (월) 15:05:14 황인상 전문기자 his@newsmaker.or.kr

오진우 부산대학교 나노에너지공학과 교수의 행보가 화제다. 최근 오진우 교수팀은 세포 특유의 호흡분비물을 감지할 수 있는 신개념의 ‘인공 코’ 개발에 성공, 학계의 주목을 한 몸에 받고 있다.

황인상 기자 his@

한양대학교와 UC.Berkeley에서 post-doctoral fellow를 역임한 바 있는 오진우 교수는 지난해 국내 고분자 과학과 공학의 발전 및 고분자 분야의 진취적 연구활동에 기여한 공로를 인정받아 한국고분자학회 신진학술상을 수상하는 쾌거를 거두었다. 오진우 교수를 만나 자세한 얘기를 들었다.

서로 다른 5가지 암 세포의 호흡 분리에 성공
▲ 오진우 교수
‘인공 코’란 특수한 향을 가지는 물질을 검출 가능한 시스템을 일반적으로 일컫는 표현으로, 이번에 개발한 인공 코는 특이한 향을 가지는 방향족 물질들을 검출할 수 있는 시스템이다. 인간의 코로는 감지할 수 없는 극미량의 방향족 물질도 검출 가능하며 그 종류까지 구분 가능하다. 오 교수팀의 이번 연구는 농림수산식품기술기획평가원이 지원하는 농림축산식품 연구개발과제와 부산지역 유일의 미래창조과학부 한국연구재단의 선도연구센터인 3차원혁신제조연구센터 국가과제의 연구비 지원을 받아 수행됐다.

오진우 교수가 김규정 광메카트로닉스 교수와 공동으로 개발한 인공코는 세포 특유의 호흡분비물에 반응해 색이 변하는 M13박테리오파지 인공 코다. M13 박테리오파지는 박테리아를 숙주로 삼는 바이러스인 박테리오파지 중 ‘이콜라이(E.coli)’라는 박테리아를 숙주로 증식한 바이러스 종류를 말한다. 이에 따라 향후 식품 원산지 판별이나 환경호르몬 감지 등 분야에서 다양한 기술 활용이 기대되고 있다. 오진우 부산대학교 나노에너지공학과 교수는 “기존 논문에서 폐암에 걸린 사람과 그렇지 않은 건강한 사람의 호흡에는 서로 다른 성분이 있다고 보고되었다”며 “우리가 가지고 있는 센서로 서로 다른 성분을 구별 할 수 있다면 사람의 호흡만으로도 간단하게 암과 같은 병을 진단할 수 있다고 생각했다”고 개발 배경을 밝혔다.

▲ 오 교수팀의 논문은 영국왕립화학회에서 발행하는 화학분야 세계적 권위지인 케미컬사이언스의 표지논문으로 게재되는 쾌거도 거두었다.
오 교수팀이 개발한 인공 코는 특이한 향을 가지는 방향족 물질들을 검출할 수 있는 시스템이다. 인간의 코로는 감지할 수 없는 극미량의 방향족 물질도 검출 가능하며 그 종류까지 구분할 수 있으며 현재 서로 다른 5가지 암 세포의 호흡을 분리하는데 성공한 상태다. 향후 임상 실험을 통해 그 안정성이 확보된다면 음주측정기와 같은 간단한 기기로 사람의 질병을 진단할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 특히 오 교수팀의 이번 연구 성과를 담은 논문은 우수성을 인정받아 영국왕립화학회에서 발행하는 화학분야 세계적 권위지인 케미컬사이언스의 지난 4월1일자 표지논문으로 게재되는 쾌거도 거두었다.

M13 박테리오파지 활용한 연구에 매진
학계의 촉망받는 신진 연구자로 두각을 나타내고 있는 오진우 교수는 과거 바이러스 기반의 센서제조, 생체 모방형 컬러 픽셀, 압전 효과를 이용한 나노발전기, 금속 나노와이어를 통한 전극물질 제조, 세포 성장용 지지체, 바이러스 기반 OLED 물질 제조, 바이러스기반 에너제틱 물질, 물 필터 등의 연구를 수행했다. 환경 호르몬 감지 센서 개발 과제, 농산물 원산지 판별기 개발 과제, 폭발물 감지기 개발 과제 등 각종 유해물질을 감지할 수 있는 센서 개발 과제를 성공적으로 마친 오 교수는 ‘현장 이동형 농산물 원산지 판별기’를 이용한 고춧가루의 원산지를 판별하는 연구를 수행, 지난해 12월 ‘농식품 안전, 품질관리 연구 심포지엄’에서 높은 평가를 받기도 했다.

최근에는 M13 박테리오파지의 자기조립 원리 규명 및 기능성 구조 개발, 기능성 M13 박테리오파지로 이루어진 광학 나노구조체를 이용한 센서 개발, 압전 특성을 나타내는 M13 박테리오파지를 이용해 나노 발전기 개발, 바이러스로 이루어진 광학 나노구조체를 소자화하여 컬러 필셀 제조 등의 연구에 매진하고 있다. M13 박테리오파지는 바이러스의 일종이지만 인체에는 전염되지 않는 무해한 물질로써 유전 공학적 기술을 통해 쉽게 표면의 화학적 구조를 바꿀 수 있고, 물과 영양분만 있으면 자기 복제로 손쉽게 대량 생산할 수 있다는 장점이 있다. 오 교수는 “M13 박테리오파지는 자기조립 성질을 가지고 있어 다양한 나노 마이크로 구조체를 개발할 수 있어 현재 센서, 압전 소자, OLED, 필터, 디스플레이, 전극 등 다양한 분야에 활용되고 있다”면서 “현재 연구실에서는 M13박테리오 파지를 이용한 다양한 응용 소자 개발에 관한 연구를 활발히 하고 있으며 향후 10년 정도는 지속할 예정이다”고 전했다. 이어 “현재 사용하고 있는 소재 (M13 박테리오파지)의 잠재력을 다 파악할 즈음 또 다른 새로운 물질을 찾아 지금까지 하지 못했던 새로운 연구를 하고 싶다”고 포부를 밝혔다. NM

 

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