후각 수용체 기반 바이오센서 발전 현황

전문가 제언

○ 생체모방 기술이란 생물의 여러 기능을 모방해서 이용하여 단순히 생체 기능을 다른 재료로 대체하려는 것뿐만 아니라, 생체 기능을 모방하는 연구도 이루어지고 있다. 바이오미메틱스케미스트리, 바이오일렉트로닉스, 바이오메커닉스 등이 있다. 인공효소의 개발, 인공생체막 연구, 신경회로망과 같은 생체기능을 공학적으로 연구하여 응용하려 한다.

○ 후각은 대부분의 생명체에서 매우 중요한 역할을 한다. 후각 체계는 수많은 화학구조와 특성과 함께 저분자량 유기화합물을 탐지하고 분별하는 분자 인식능력이 있다. 척추동물의 후각 수용체(OR)를 코드화하는 유전자 군을 발견한 이래 후각 분자기구, 신호 변환경로와 냄새 감각의 생성 기제를 설명하기 위해 많은 연구가 이루어지고 있다.

○ OR-기반 바이오센서는 특유의 감도와 특이성으로 식품 안전, 환경 및 산업 감시, 임상진단, 농사 및 약품개발 등 많은 분야에서 쓸 수 있는 전자 코 체계개발에 큰 잠재력이 있다. 식품과 음료산업뿐만 아니라 대 테러리즘 현장에서는 독성 기체를 탐지할 수 있다. 인체에서 나오는 각종 VOC는 임상 조기진단에 결정적이다. VOC 생물 표지자를 측정하여 암, 감염, 중독 및 대사성 질병 특히 폐암을 조기 진단할 수 있다.

○ OR-기반 바이오센서는 응용 전망이 밝지만 아직 초기 실험단계이고 상용화된 제품은 찾을 수 없다. 상용화의 주요 장애는 바이오센싱 구성품의 취약성과 소형화의 어려움, 제한된 안정성과 재생성이다. 안정하고 민감한 재료뿐만 아니라 크기에 맞출 수 있는 이차 변환기가 중요한 연구 과제이다. 냄새물질-결합 부위의 계속적인 연구와 함께 안정성과 신뢰성이 높은 합성 단백질과 펩티드가 조직과 세포에 대체될 것 같다.

○ OR-기반 바이오센서에 대한 기술은 본문에서도 여러 번 인용되었다시피 최근에 급격히 발전하고 있는 BT와 IT 기술을 접목하여 우리나라의 여러 대학과 연구소에서 상당한 발전을 이루고 있다. 이런 연구가 하루 빨리 성숙하여 식품, 의약품, 농업 및 대 테러리즘 현장에서 실시간으로 쓸 수 있는 상용 바이오센서가 개발되기를 기원한다.

저자

Liping Du, Chunsheng Wu, Qingjun Liu, Liquan Huang, Ping Wang

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2013

권(호)

42

잡지명

Biosensors and Bioelectronics

과학기술
표준분류

바이오

페이지

570~580

분석자

김*순

분석물

• 후각 수용체 기반 바이오센서 발전 현황.pdf [362,177 byte]

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