DGIST, '분자안경' 기술 탄소나노튜브 트랜지스터 기술 개발

생명의 비밀을 선명하게 보는 '분자안경', 생명 과학의 새로운 시대를 열다!

대구경북과학기술원(DGIST·총장 이건우)은 융합연구원 바이오융합연구부 이윤희 선임연구원(박사)이 분자들이 어떻게 서로 상호 작용하는지 세밀하게 살펴볼 수 있는 '분자 안경' 기술인 탄소나노튜브 트랜지스터 기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 나노기술·분자 생물학 분야에서 쓰임새가 클 것으로 기대하고 있다.

이윤희 DGIST 융합연구원 바이오융합연구부 박사 연구팀이 개발한 '분자안경'인 탄소 나노튜브를 이용한 단분자 감지 바이오센서 이미지

세로토닌, 도파민과 같은 작은 입자들은 우리 몸 안에서 중요한 역할을 한다. 이들이 어떻게 움직이고 상호작용하는지를 이해하는 것은 매우 중요하지만 지금까지는 미세한 상호작용을 포착하는 데에 한계가 있었다.

이윤희 박사는 탄소나노튜브를 이용해 전례 없는 감도와 해상도를 가진 '분자안경'인 분자 연구용 트랜지스터를 개발했다. 탄소나노튜브는 크기가 작으면서 높은 전도성, 강한 강도와 유연성을 지닌다.

탄소나노튜브 기술을 이용해 분자를 관찰하면 생체 내에서 미세한 전하를 띤 세로토닌, 도파민 등 신경 전달물질과 그들의 결합 파트너 사이 상호작용을 보다 쉽게 관찰할 수 있다.

이 박사는 특히 이번 기술을 이용해 세로토닌 및 도파민 저분자체와 상호작용하는 압타머의 네 가지 상태 구조적 전환을 포착, 기존에 알려지지 않았던 압타머-리간드 분자 간의 복잡한 상호작용을 밝혀내는 데 성공했다.

이윤희 박사는 “분자 수준에서의 상호작용을 더욱 세밀하게 이해할 수 있는 새로운 창을 열어 줄 것”이라며 “향후 분자 진단 및 질환 연구의 비용 및 기술적 장벽을 낮추고, 분자 수준에서 생체 시스템을 제어할 수 있는 정밀 의료 기술 개발로 사회에 공헌하고 싶다”고 밝혔다.

과학기술정보통신부 중견연구자지원사업의 지원으로 수행된 이번 연구결과는 최근 나노 기술 분야 최고 권위 학술지인 '네이처 나노테크놀로지' 온라인 발표됐다. 미국 컬럼비아대학교 연구팀과 협력해 발표한 이번 논문은 이윤희 선임연구원이 제1 저자로, 컬럼비아대학교 케니스 쉐파드 교수가 교신저자로, 야곱 부흐하임 박사가 공동 제1 저자로 참여했다.

대구=정재훈 기자 jhoon@etnews.com