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레이저 어블레션법에 의한 아파타이트 박막의 형성과 바이오센서로 응용

전문가 제언: ○ 본 논저는 수정 진동자의 전극표면에 HAp박막을 증착하고 HAp가 갖는 단백질 등의 생체관련 분자의 흡착에 의한 고유진동 주파수의 변화가 일어나는 것을 이용하는 것이다. QCM형 바이오센서의 개발뿐만 아니라 치과용 바이오센서, 약물전달시스템의 일종인 약제서방에 대한 응용 가능성도 소개하고 있다. 또 HAp의 Ca2+를 Na+로 치환한 Na-HAp를 다공질 Al2O3기판에 코팅하여 아미노산, 단백질, DNA 등 전하를 가진 분자의 흡착을 임피던스의 변화로 검출할 수 있는 의료용 센서개발에 관한 내용도 소개하고 있다.

○ 고유진동 주파수가 결정된 수정진동자의 전극 표면에 HAp박막에 의한 다른 물질이 흡착되면 고유진동 주파수의 변화가 일어나 실제 진동주파수는 고유진동 주파수로부터 벗어나게 되는데 이 벗어나는 정도를 측정하는 장치가 QCM이다.

○ 수산화아파타이트는 생체 친화성이 우수하며 뼈나 피부속의 임플란트가 주변의 생체조직과 쉽게 융화될 수 있다. 또한 강력한 흡착력으로 세균의 흡착을 유도하는 정수기의 필터재료 및 새집 증후군을 제거하는 광촉매 재료로도 사용하고 있다. 미국에서는 골조직 강화용 의약품 및 의약품 원료로 등재되어 있다. 국내에서도 의료용 골조직 수복제 및 인공 골조직으로 사용 중이다.

○ 의료용 센서로는 효소, 항원, 항원체, 호르몬, 미생물 등을 고정시킨 막을 사용하고 있다. 더 나아가 나노 바이오기술에서는 DNA칩, 단백질 칩 등 지단 또는 생체물질 분석을 통한 신약개발, 임상병리학적 목적의 분석시스템, 유전자의 기능을 밝히기 위한 연구용 칩 등의 활용이 가시화되고 있다.

○ 국내에서도 2000년대 들어 21세기 프론티어사업, 성장 동력사업, 국가핵심연구센터사업 등을 통해 나노바이오기술 개발을 적극 지원하고 있다. 나노바이오 기술은 의학, 재료, 정보 에너지, 농수산, 환경 등의 분야에서 경제적, 사회적으로 큰 파급효과를 가져올 것으로 전망된다.

저자: Shigeki Hontsu et al.
자료유형: 학술정보