탐지 및 진단용 나노입자

전문가 제언

○ 병원성 미생물과 화학물질의 효과적인 탐지는 농업, 식품, 의학, 법의학 및 환경과학에서 중요하다. 질병 초기단계에서 단백질이나 핵산과 같은 생물 표지를 식별하면 조기에 효과적인 치료법을 마련할 수 있다. 또 1995년 동경 지하철의 화학작용제 살포 사건과 2001년 미국의 편지를 이용한 탄저균 테러리즘은 온 세계를 공포에 떨게 하였다. 민감도, 선택성 및 안정성이 높은 센서에 대한 기술개발이 절실하게 요구된다.

○ 감지체계는 표적 분석물과 결합하는 인식요소와 변환절차가 결합되어 신호로 바뀌는 두 개의 기능성 구성품으로 이루어졌다. 나노재료는 새로운 인식 및 변환절차와 체계 구성품을 작게 할 수 있는 새로운 체계를 마련한다. 금속 나노입자, 양자점, 및 자성 나노입자 등의 나노구조 재료가 금속이온, 작은 분자 및 단백질과 핵산과 같은 생물 표지에 대한 혁신적인 탐지법으로 널리 쓰이게 되었다.

○ 나노입자는 형광 및 비색법을 쓰는 광학탐지, 단백질 탐지법, 생물 바코드 및 핵산을 탐지하는 SERS 등으로 생리학적으로 중요한 K+ 및 ,독성이 큰 Pb2+, Cd2+ 및 Hg2+와 같은 중금속과 코카인을 아주 낮은 수준에서 탐지할 수 있고 각종 바이러스와 세균을 판별할 수 있다. 나노입자는 화학 및 생물학 표적분석용 탐지체계를 만드는데 널리 쓸 수 있고 재래식 진단기술에 비하여 분석 감도와 선택성을 늘릴 수 있는 빠르고 값싸며 쉽고 다중 식별할 수 있다.

○ 나노입자 특히 금 나노입자와 양자점 등을 멜라민과 특정세포 탐지 및 종양 제거에 적용하기 위한 연구가 국내외로 매우 활발하게 진행되고 있다. 실제 국내 한 대학에서 암을 진단하는 동시에 치료할 수 있는 양자점을 개발한 사례도 있다.

○ 한정된 숫자의 센서가 무한한 숫자의 다른 표적 분석물까지 분별할 수 있게 되겠지만 피, 오줌, 혈장 등과 같은 복잡한 생물학적 유체의 조성물을 탐지할 수 있는 효과적인 센서의 개발 노력이 필요하다. 나노입자는 극도로 민감한 탐지방법을 설계하는 강력하고 혁신적인 도구가 될 것이다. 그렇지만 실제 적용하기 위해서는 많은 노력이 요구된다.

저자

Sarit S. Agasti, Subinoy Rana, Myoung-Hwan Park, Chae Kyu Kim, Chang-Cheng You, Vincent M. Rotello

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

식품·의약

연도

2010

권(호)

62

잡지명

Advanced Drug Delivery Reviews

과학기술
표준분류

식품·의약

페이지

316~328

분석자

김*순

분석물

• 탐지 및 진단용 나노 입자.pdf [410,549 byte]

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