나노기술 및 정책 정보

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중국과학원 다롄(大連) 화학물리 연구소 산하 촉매 기초 국가 중점 실험실 연구팀이 공동연구를 통해 혁신적으로 멀티 기능을 보유한 산화 실리콘 백금 기반의 반응기를 췌장암 검출에 응용한 동시에 대사 물질에 대한 즉시 검출과 분자 분류를 실현하는데 성공함.

메타보노믹스(metabonomics)는 생화학적 경로(biochemical pathway)의 제일 마지막에 위치하여 있기 때문에 진행되고 있는 생화학적 과정에 대한 전문적인 분석을 실행하게 되면 질병 표현형(disease phenotype)과의 관계가 제일 밀접하게 되며, 복합한 바이오 시스템 중, 고 농도의 단백질, 염 성분은 메타보노믹스(metabonomics)의 원 위치 검출을 제약하고 있기 때문에 메타보노믹스 중의 현장 검사(point of care)는 여전히 특수 검출 기술 및 기능재료에 의존해야만 분석과 측정을 실행할 수 있는 상황임. 연구팀은 나노 반응기 구축에 기반을 두고, 멀티 기능의 백금 나노 반응기를 핵심으로 하여 대사물질에 대한 즉시 검출과 분자 분류가 가능한 멀티 기능 플랫폼을 구축하였음. 개발된 멀티 기능 산화 실리콘 백금 기반의 나노 반응기는 두 가지 특징을 보유하고 있는데 한 가지는 효율적인 촉매 활성을 보유하고 있는 동시에 글루코스 산화 효소(glucose oxidase, GOx)와 겨자 무과 산화 효소(horse radish peroxidase, HRP)를 대체할 수 있고 글루코스 등 특정 대사 표지와 동일한 색상 감지 검출을 실현할 수 있으며, 전체 과정은 5분 남짓으로 빠른 속도로 검사가 가능함. 다른 한 가지는 레이저 탈 흡수 이온화 질량 분광법(laser desorption ionization mass spectrometry)과 결합하여 혈액 메타보노믹스(metabonomics)를 분석하는 것인데 췌장암의 정확하고 무 침습 액체에 대한 생체 검출을 실현하였으며, 진단 정밀도가 84% 수준에 달하고, 특이성이 92% 수준에 달하는 것으로 나타났음.

이번 연구는 나노 반응기의 의학 진단 응용을 위해 새로운 아이디어를 제공하였으며, 췌장암 환자의 대사 변화를 위해 새로운 루트를 제공하였을 뿐만 아니라 질병의 정확한 진단을 위해 잠재적인 가능성을 제공하였음.

본 성과는 ‘Matter’ 최신 호에 게재됨