나노기술 및 정책 정보

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● 미국 Massachusetts Institute of Technology (MIT) Michael S. Strano 교수, 조수연 박사 연구팀은 탄소나노튜브를 사용하여 항체 없이도 코로나바이러스(SARS-CoV-2)를 감지할 수 있는 새로운 센서를 개발 

● 지난 연구에 연구팀이 개발했던 탄소나노튜브는 탄소로 만들어진 속이 빈 나노미터 두께의 원기둥 형태이며, 특정 중합체(폴리머)를 감싼 뒤 목표로 삼은 분자와 결합하면 빛을 쬈을 때 형광이 발광  

● 연구팀이 개발한 센서는 특정 중합체가 탄소나노튜브에 혼합됐을 때, 이 중합체의 한쪽 끝은 친수성, 다른 한쪽 끝은 소수성을 띄고, 소수성 말단은 탄소나노튜브에 결합

● 중합체의 친수성 말단은 탄소나노튜브에서 먼 방향으로 고리 모양을 형성한 뒤, 친수성 말단들이 모여 이룬 구조가 코로나바이러스의 단백질을 인식하고, 탄소나노튜브가 바이러스 단백질을 인식하면 근적외선을 조사했을 때 강한 형광 발광 

● 해당 센서의 검사 결과는 5분 이내로 얻을 수 있고, 검체 내 바이러스 단백질의 농도가 매우 낮아도 검출이 가능하며, 샘플 1ml(밀리리터) 당 바이러스 단백질은 2.4picogram(피코그램)만 있어도 검출이 가능해, 현재 가장 널리 활용되는 PCR 진단법보다 최소 바이러스 단백질 농도(LOD)의 수치가 낮은 장점 보유

● 연구팀은 해당 기술에 대한 특허를 출원했으며, 해당 센서 개발 접근법은 미래의 전염병 진단을 더 빨리 수행할 수 있는 데 유용할 것으로 기대 

※ 용어설명

탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT): 하나의 탄소가 다른 탄소원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 나노직경의 튜브를 이루고 있는 탄소동소체

※ Analytical Chemistry 게재(2021.10.26.), “Antibody-Free Rapid Detection of SARS-CoV-2 Proteins Using Corona Phase Molecular Recognition to Accelerate Development Time”