생명연-연세대, 유해물질 위치추적 가능 나노캡슐 기술 개발

나노캡슐에 빛을 쪼여 나노 캡슐 위치와 유해물질을 확인하는 과정
나노캡슐에 빛을 쪼여 나노 캡슐 위치와 유해물질을 확인하는 과정

한국생명공학연구원(원장 김장성)은 연세대(총장 서승환)와 공동연구로 유해물질의 실시간 모니터링과 유해물질 위치 추적이 동시에 가능한 나노캡슐 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.

유해물질 실시간 모니터링과 위치 추적은 그동안 동시에 구현하기 어려웠다. 기존 방법들로는 용액 속의 유해물질의 양은 측정이 가능하지만, 생물체 내에 축적된 물질을 측정하는 경우에는 정확히 어느 부위에 축적이 되어 있는지는 확인이 불가능했다.

연구진은 단일 광원에서 서로 정반대 방향으로 방출되는 두 종류의 빛을 이용했다. 빛 에너지를 증폭하는 상향변환, 반대인 하향변환 빛을 활용해 이를 가능하게 했다.

높은 에너지를 띤 파란색 빛을 방출하는 상향변환 나노캡슐을 만들었다. 여기에 낮은에니지를 띠는 빨간색 빛을 방출하는 하향변환 형광물질을 결합했다. 이 형광물질은 수은에 선택 반응한다. 상향변환 빛으로 위치를 추적하고, 하향변환 빛으로 유해물질 축적양을 확인할 수 있게 했다. 나노캡슐 표면에 형광 화합물을 부착하고 홍합과 같은 갑각류에 주사한 뒤, 빛을 쪼이면 현장에서 바로 유해물질 축적 위치와 타겟 물질 양을 동시에 이미징 할 수 있다.

이번에 개발한 소재는 세계최초 단일 광원을 이용해 동시다발적인 발광이 가능한 시스템이다. 이는 기존 검출기의 단점을 극복할 수 있다.

권오석 박사는 “이번에 개발된 신소재 제조기술은 국민들이 우려하는 환경·질환적 위해요소들을 현장에서 손쉽게 검출할 수 있는 소형 진단기기용 소재로 활용 가능하다”고 밝혔다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com