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전북대학교 임수만 교수(유연인쇄전자전문대학원)와 안정은 교수(자연대 생명과학과) 연구팀이 초민감도로 암을 조기에 진단할 수 있는 혁신적 센서를 개발해 국제적인 주목을 받고 있다.
연구팀은 최근 나노 분야 세계 최고 권위 학술지인 『ACS Nano』(Impact Factor 15.8, JCR 상위 1%) 온라인판에 ‘트리 형태 그래핀을 이용한 초민감 실시간 5hmC 검출용 휴대형 무선 전위차계 센서’ 연구 논문을 게재했다.
임 교수팀은 하비불라 임란 연구원(유연인쇄전자공학과)과 울산과학기술원(UNIST) 고명곤 교수팀과의 공동 연구를 통해 암의 주요 바이오마커인 ‘5-하이드록시메틸시토신(5hmC)’을 초고감도로 실시간 검출할 수 있는 휴대형 무선 센서 기술을 개발하는 데 성공했다.
특히 연구팀은 연필 흑연을 전기화학적으로 박리해 ‘나무 모양의 그래핀(teG)’이라는 새로운 소재를 친환경적이고 경제적으로 합성하는 혁신적 기술을 제시했다. 이렇게 합성된 소재는 넓은 표면적과 우수한 전하 전달 특성을 갖추어 바이오센싱 성능을 크게 높였다.
이번에 개발된 센서는 극미량 농도인 12.6 fM 수준의 5hmC-DNA까지 초고감도로 검출이 가능하며, 높은 선택성과 우수한 재현성도 입증했다. 연구팀은 실제 생물학적 샘플에서도 암세포와 정상세포 간 5hmC 수준 차이를 무선 전위차계와 연동된 모바일 앱을 통해 실시간으로 정확히 구별할 수 있음을 증명했다.
임수만 교수는 “트리 형태 그래핀을 활용한 이번 센서 기술은 신속하고 경제적이며 고감도의 암 진단이 가능하다는 점에서 획기적”이라며 “앞으로 현장 진단이 가능한 실용적인 암 진단 장비로 발전시켜 의료 현장에서 폭넓게 활용될 수 있도록 노력할 것”이라고 강조했다.
한편, 이번 연구는 한국연구재단의 지원으로 진행되었으며, 차세대 암 진단 및 치료 기술 발전에 중요한 기여를 할 것으로 기대된다.
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