나노기술 및 정책 정보

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● 중앙대학교 주재범 교수 연구팀이 한국재료연구원 박성규 박사 연구팀과 공동으로 코로나19 진단 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 나노플라즈모닉 플랫폼 기술을 개발

● 연구팀이 개발한 나노플라즈모닉 플랫폼은 나노 기술을 응용한 광학측정 방식을 의료진단에 적용

● 현재 코로나19 표준진단방법으로는 RT-PCR(분자진단) 기반의 유전자 진단 방법이 널리 활용되고 있지만, RT-PCR에 사용되는 형광 검출법은 추출된 코로나19 바이러스 농도가 작은 경우에는 30 cycle 이상의 증폭 과정을 거쳐야 하므로 검출 시간이 오래 걸리는 단점 보유

● 이에 연구팀은 PCR 증폭 시간을 단축시킬 수 있는 고감도 광학측정 기술에 초점을 맞춰 연구를 시작

● 바텀-업(Bottom-up) 방식으로 제조한 80nm(나노미터) 크기의 금 나노 입자를 탑-다운(Top-down) 방식으로 제작한 보조개 모양의 지름 100nm 나노기판 구멍(cavity)에 DNA 상보 결합에 따라 균일하게 배열

● 그 결과, 나노입자와 기판 표면 사이 나노 갭에 존재하는 타겟 DNA의 증폭된 광 시그널을 고감도로 측정해 검출 시간을 획기적으로 단축시키는 데 성공

연구팀이 개발한 나노플라즈모닉 검출 기술을 이용하면 5~10 cycle의 증폭만으로도 낮은 농도의 유전자를 정확하게 검출이 가능

※ 용어설명

- 바텀업 기술(Bottom-up): 나노미터(nm) 크기의 구조물을 제작하는 기술로 원자나 분자단위에서 나노미터 크기의 구조물로 성장시키는 기술

- 탑다운 기술(Top-down): 전자빔을 직접 원하는 모양대로 감광막에 쏘아서 패턴을 만들어내는 방법

※ Advanced Functional Materials(2021.07.28.), “Reproducible and Sensitive Plasmonic Sensing Platforms Based on Au-Nanoparticle-Internalized Nanodimpled Substrates”

※ 한국연구재단의 (선도공학연구센터과제, 중견연구과제), 보건산업진흥원(방역연계 범부처 감염병 R&D 사업) 지원