KIST(원장 이병권)는 이준석 분자인식연구센터 박사팀이 송창선 건국대 수의학과 교수팀과의 공동연구를 통해 검출에 용이한 근적외선 파장을 흡수·발광하는 상향변환 나노입자를 개발했다고 2일 밝혔다.

이준석 박사팀은 이어 임상시료 검사를 통해 현장의 불투명한 시료 검사 대상물에서도 안정적으로 조류인플루엔자 바이러스를 검출할 수 있는 진단 키트를 개발했다.

기존에 현장진단키트로 사용되고 있는 금 나노입자 기반의 진단키트는 사용이 편리하다. 하지만 육안으로 신호를 확인하기 때문에 감도가 낮고 불투명한 검사 대상물에서 구별하기 어렵다는 한계가 있었다.

또한 가시광선 파장의 형광을 검출신호로 사용하는 유기염료가 안정성이 떨어져 농가나 계류장과 같은 야외현장에서 사용하기 어려웠다.

이에 이준석 박사팀은 검출 신호를 명확히 구별·인지할 수 있도록 상향변환을 통해 발광을 하는 무기나노입자로 근적외선 파장을 흡수하고 발광하도록 설계했다.

또한 연구진은 칼슘이온을 추가 첨가해 민감도를 높이고, 발광효율을 극대화시켰다. 그리고 나노입자를 기반으로 하는 진단키트의 검출신호를 분석하기 위해 소형 리더기를 제작해 앱으로 휴대전화 화면에서 조류인플루엔자 바이러스 검출 신호를 확인하는 것이 가능케 했다.

이준석 KIST 박사는 "이번에 개발된 기술을 기반으로 신속성과 정확성, 경제성, 사용편의성을 갖춘 보급형 소자를 개발할 계획"이라며 "이를 통해 조류인플루엔자의 신속한 현장 진단과 확산 방지에 기여하겠다"고 말했다.   

이번 연구는 KIST 기관고유사업과 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업으로 수행됐다. 연구결과는 'Biosensors and Bioelectronics' 최신호에 게재됐다.