나노기술 및 정책 정보

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독일의 보훔 루르 대학교(Ruhr-Universitaet-Bochum) 연구팀이 박테리아와 감염을 탐지하는 새로운 방법을 개발했음. 그들은 형광 나노 센서를 사용하여 기존 방법보다 빠르고 쉽게 병원체를 추적함. 기존의 박테리아 검출 방법에서는 조직 샘플을 채취하고 분석해야함. 연구팀은 감염 부위에서 직접 병원균을 시각화하기 위해 작은 광학 센서를 사용하여 샘플을 채취할 필요가 없기를 희망함.

센서는 직경이 1 나노미터 미만인 수정된 탄소나노튜브를 기반으로 함. 가시광선을 조사하면 사람에게는 보이지 않는 근적외선(파장 1,000 나노미터 이상)의 빛을 발산함. 나노 튜브가 환경의 특정 분자와 충돌할 때 형광 동작이 변경됨. 박테리아는 분자의 특징적인 혼합물을 분비하기 때문에 센서에서 방출되는 빛은 특정 병원체의 존재를 나타낼 수 있음. 현재 논문에서 연구팀은 임플란트 감염과 관련된 유해 병원체를 감지하고 구별하는 센서를 설명함. 센서가 근적외선 범위에서 작동한다는 사실은 특히 광학 이미징과 관련이 있음. 이 범위에서는 결과를 손상시킬 수 있는 배경 신호가 훨씬 적기 때문임. 이 파장의 빛은 가시광선보다 인체 조직에 더 깊숙이 침투하기 때문에 상처 드레싱이나 임플란트에서도 박테리아 센서를 읽을 수 있음.

미래에 이것은 샘플링이 더 이상 필요하지 않기 때문에 지능형 임플란트에서 감염의 광학적 탐지를 위한 토대가 될 수 있음. 따라서 치유 과정이나 가능한 감염을 신속하게 탐지하여 환자 치료를 개선 할 수 있음. 가능한 적용 영역은 이것에 국한되지 않고, 미래에 패혈증과 관련하여 배양된 혈액의 신속한 진단도 가능할 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Nature Communications’ (“Remote near infrared identification of pathogens with multiplexed nanosensors”) 지에 게재됨