생명연, 나노바이오 융복합으로 신약개발 효율성 높이는 기술 개발

국내 연구진이 나노바이오 융·복합 기술을 활용해 신약 개발 효과를 대폭 높일 수 있는 신약 스크리닝 센서를 개발했다.

한국생명공학연구원(원장 장규태)은 권오석 위해요소감지BNT연구단 박사팀이 장정식·박태현 서울대 교수팀과 공동으로 단백질(도파민 수용체)을 결합한 전도성 나노튜브 기반 신규 바이오 전자센서를 개발, 신약 스크리닝 시간과 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다고 8일 밝혔다.

고순도로 정제한 도파민 수용체를 나노하이브리드 트랜지스터와 결합한 모식도.
고순도로 정제한 도파민 수용체를 나노하이브리드 트랜지스터와 결합한 모식도.

기존 신약 스크리닝 기법은 모두 세포를 기반으로 해 시간과 경제성 측면에서 효율이 낮았다. 연구팀은 이 같은 한계 극복을 위해 단백질 대량 생산 및 고순도 분리 정제 기술과 나노하이브리드 제조 기술을 활용한 바이오센서 기술을 접목, 새로운 바이오 전자센서를 개발했다.

연구팀은 우선 탄소나노튜브에 화학기상증착법으로 고분자 물질인 '피롤'을 수나노미터(㎚) 두께로 코팅, 센서의 성능을 저해하지 않으면서도 외부 수용체와의 결합을 단단하게 했다.

또 단백질을 센서와 결합시키는 스크리닝 플랫폼을 개발했다. 도파민은 대표 신경전달물질로, 알츠하이머·파킨슨병과도 관련이 깊다. 이 플랫폼은 도파민 분자와 매우 높은 감응성을 보였다. 도파민 수용체를 고순도 정재해 대한 작용물질, 대항물질의 특성을 모두 분석할 수 있다.

연구팀은 앞으로 도파민뿐만 아니라 다양한 세포 요소에 반응하는 센서를 개발할 예정이다.

권오석 한국생명공학연구원 박사
권오석 한국생명공학연구원 박사

신약 개발 및약물전달 연구를 효율화, 비용을 대폭 줄인다. 목표 물질을 정량·정성 분석하는 것도 가능해진다.

권오석 박사는 “이번에 개발한 기술은 신약 개발 및 약물 전달 연구를 효율화해 비용을 대폭 줄여 주고 목표 물질을 정량·정성 분석하는 것도 가능하게 해 줄 것”이라면서 “기존의 신약 스크리닝 연구의 효율성을 극대화, 기술 경쟁력을 강화할 수 있을 것”이라고 의의를 설명했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com