임보규 충북대 교수, 치매 조기진단 바이오센서 플랫폼 개발

단일층 탄소나노튜브 이용

임보규 충북대 공업화학과 교수/뉴스1

(청주=뉴스1) 이성기 기자 = 충북대학교는 임보규 공업화학과 교수가 단일층 탄소나노튜브(Carbon Nanotube, CNT)를 이용한 치매 조기진단 바이오센서 플랫폼을 개발했다고 14일 전했다.

이 연구는 포항공과대학교 노용영 교수 연구팀과 공동 수행했다. 국제저명학술지인 'ACS Sensors'에 'Chemically Self-Assembled Monolayer Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotube-Based Biosensor Platform for Amyloid-β Detection'이라는 제목으로 지난 11일 발표했다.

CNT는 기존의 실리콘 반도체 대비 70배 이상의 월등한 전기적 물성을 보유하고 있는 것이 밝혀지며 전 세계적으로 큰 주목을 받아 왔다.

CNT는 반도체성과 도체성이 혼합돼 있어 지난 수년 동안 반도체성 CNT의 선택적 분리를 통해 높은 성능의 CNT 센서를 구현하려는 연구가 집중돼 왔다.

하지만 선택적 분리 후 형성된 CNT 필름의 밀도가 균일하지 않고 튜브 간 연결성이 불규칙해 성능 편차가 크고 재현성이 낮은 문제점을 가지고 있었다. 이를 이용한 바이오센서 제작 시 제작과정에서 CNT가 탈리돼 정밀한 바이오센서 제작에도 한계가 있었다.

임보규 교수 연구팀은 새로운 방식으로 간단하게 필름 내 CNT 밀도를 조절할 수 있으며 짧은 시간으로 고정화(immobilization)된 단일층(single layer)의 고밀도 CNT 필름을 형성하는 기술을 개발했다. 이를 이용해 높은 감지 특성과 성능 재현성(reliability)을 갖는 고성능 바이오센서 플랫폼을 구현했다.

연구팀은 개발한 CNT 센서 플랫폼을 이용해 알츠하이머 치매의 바이오마커로 알려진 아밀로이드 베타 단백질을 극소량까지 검출할 수 있음을 확인했다. 이를 통해 치매 조기진단이 가능할 것으로 예상하고 있다.

임보규 교수는 "이번 연구로 탄소나노튜브 기반 센서 소자의 상용화가 앞당겨지길 기대한다"고 했다.

sklee@news1.kr