나노기술 및 정책 정보

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물질·재료연구기구(NIMS) 연구그룹이 신형 코로나 바이러스 등의 병원체 및 그 면역 항체 검출에 사용할 수 있는 형광 증강 기술을 개발함. 반도체 기판 표면에 나노 크기의 구조를 제작, 형광 강도를 높이는‘메타 표면’을 고안함으로써 특정 파장의 형광 강도를 2600배로 향상시킴. 검사 키트에 응용할 경우, 혈액 한 방울 분에 해당하는 50~100㎕의 시료로, 약 30분 이내에 검출할 수 있음. 연구진은 실리콘 웨이퍼 표면의 이산화규소 층(두께 400nm)에 200nm 두께의 실리콘 판을 붙인 기판을 이용했으며, 실리콘 판에 일정한 간격으로 직경 300nm 정도의 구멍을 내고 표면 전체에 금을 도포함. 이 구조를 메타 표면라고 이름 지었으며, 이 메타 표면에 형광 분자‘로다민(Rhodamine)’을 도포하고, 녹색 레이저 광을 조사(照射)한 결과, 평면 실리콘 기판에 도포했을 경우에 비해 680nm 부근의 파장의 빛이 2600배의 강도로 발광하는 것을 확인함. 유로 내에 메타 표면을 갖는 미세 장치를 제작하고, 인간의 체내에서 감염 후 장기간 많이 생성되는 항체‘IgG’와 형광 색소를 포함한 200㎕의 액체를 흐르게 하고 레이저 광을 조사한 바, 항체 검출 증거가 되는 발광을 확인할 수 있었음.

본 연구 성과로 인해 향후 혈액이나 타액으로부터 바이러스와 항체를 고속·고감도로 검출하는 방법이 개발될 것으로 기대됨.