김윤경 생명연 박사팀, 생체 내에서 높은 대비의 형광 기능 구현 등

암과 같은 난치성 질병 진단에 활용될 새로운 나노화합물이 개발됐다. 한국생명공학연구원(원장 정혁)은 김윤경 단백체의학연구센터 박사팀이 살아있는 생체 내에서 높은 대비(high-contrast)의 형광을 반복해서 켜고 끌 수 있는 성질을 갖는 새로운 나노화합물을 개발했다고 28일 밝혔다. 김 박사팀이 이번에 개발한 나노화합물은, 덴드리머(dendrimer)라고 하는 구 모양의 화합물 여러 개를 광변색 화합물 분자를 이용해 포도송이 모양의 다발로 묶고 이 표면에 형광물질을 붙여 만들어졌다.

김 박사팀은 표면의 형광물질과 광변색 화합물 분자 간의 거리와 비율을 잘 조절해 형광공명 에너지 전이가 유리하도록 설계함으로써, 두 종류의 빛(가시광선과 자외선)을 교대로 비출 경우 생체 내에서 형광이 켜지거나 꺼질 수 있는 기능을 구현했고 최대 19배까지 높은 대비로 형광이 나오도록 구현했다. 또한 세포 및 제브라피시(zebrafish)에 이 물질을 투입해 안전성을 확인했고, 40회 이상 두 종류 파장의 빛을 교대로 비춘 실험에서도 형광의 켜짐과 꺼짐이 지속적으로 반복 가능하다는 점을 보장했다. 김 박사는 "이번에 개발한 물질은 매우 높은 대비를 나타내고 반복적으로 형광을 켜고 끌 수 있는 특성이 있을 뿐만 아니라 다양한 파장의 빛에 맞춰 맞춤제작도 가능하기 때문에, 이를 응용해 각종 난치성 질병의 진단 효율과 정확도를 대폭 향상시킬 수 있을 것"으로 기대했다. 한편, 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 일반연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구결과는 화학 분야 세계적 권위지인 '앙게반테 케미(Angewandte Chemie)'지 3일자 온라인 속보판에 게재됐다.

용어 설명 광변색 화합물 : 쪼이는 빛의 파장에 따라 두 가지 다른 분자 구조 사이를 왔다 갔다 하면서 색이 바뀌는 성질을 갖는 화합물. 형광공명에너지전이 : 두 가지 물질이 1-10 나노미터 이내의 범위에 있고 한 물질(A)의 방출(형광)스펙트럼이 다른 물질(B)의 흡수스펙트럼과 겹치는 경우 공간상으로 에너지가 A에서 B로 전이되는 현상.
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