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미생물 탐지를 위한 첨단 나노진단 기술

전문가 제언: ○ 첨단 의학기술의 발전에도 불구하고 감염질병의 위험은 여전히 존재하기 때문에 여러 가지 시료로부터 병원성 미생물을 조기에 신속하고 정확하며 간편하게 탐지하는 방안이 요구된다. 병원균의 주요 바이오마커는 수용체, 당단백질과 같은 균체 표면물질과 핵산, 생물독소이며 약제 내성과 감수성 측정을 위해 병원균의 대사활성을 모니터링 할 수 있다.

○ 바이오센서를 위한 나노재료의 주요 장점 중 하나는 그들의 큰 표면적으로서 많은 생물분자가 표적물과 상호 반응하는 반응 부위의 수를 크게 증대시킨다는 것이다. 이러한 성질은 탁월한 전자 및 광학 성질과 연계되어 비표지 탐지 및 증대된 감도를 가진 바이오센서의 개발에 나노재료의 이용이 촉진되고 있다.

○ 국제적으로 나노센서 기술은 현재 개발 단계이며 앞으로 10년 이내에 상품화에 도달할 것이다. 바이오센서는 현재 혈당센서와 현장진단 분야의 시장 점유율이 가장 높으며 앞으로 소형화, 저비용의 현장용 첨단 탐지와 진단 시스템 분야에서 나노센서의 국제적 경쟁은 더 치열해질 것이다. 나노센서 전반적으로 미국이 단연 선두 주자이며 나노재료 분야는 일본이 최고 수준이고 러시아와 중국이 맹렬히 추격 중이다.

○ 국내의 경우 바이오센서 분야와 나노기술 분야는 국가 차원에서의 적극 지원과 대학, 연구소, 대기업 수준에서 많은 관심으로 다양한 분야에서 연구개발은 활발하다. 혈당센서, 랩온어칩, DNA 및 단백질 칩에 대한 개발이 벤처기업을 중심으로 활발하여 진단용 혈당센서와 일부 연구용 센서가 상용화되어 있으나 감염균을 대상으로 한 것은 아주 미흡하다. 나노바이오센서 기술 수준은 선진국 대비 73.5%에 불과하다.

○ 재래 진단 기술을 초월한 나노진단 분석시험은 감도 높고 비용 효과적으로 미생물을 현장에서 조기에 탐지하는데 아주 유망하다. 선진국 수준에 접근하기 위해서는 암 진단과 감염질병과 관련 기본적 요구 성능은 물론 바이오마커의 발굴 및 시료전처리 기술에 대한 원천기술을 확보해야만 한다. 나노재료에 있어서는 재현성과 경제성이 고려된 대량생산 공정이 확립되고 필요시 독성 문제가 해결되어야 한다.

저자: Muhammad Ali Syed
자료유형: 학술정보