병원균 진단을 위한 핵산 바이오센서

전문가 제언

○ 생물학 작용제는 물론 모든 병원균에 대한 대응책은 예방의학적 차원 에서 이뤄져야만 사상자 발생과 군전력 및 경제적 손실을 최소화할 수 있다. 따라서 병원균의 조기진단 및 탐지 수단의 확립이 크게 강조된다. 현재의 병원균의 임상 표준 진단 및 탐지방법은 정확하지만 느리기 때문에 이를 대신할 수 있는 바이오센서가 절실히 요구된다.

 

○ 바이오센서는 구성하는 생물인식 요소로 효소, 항체, 핵산이 많이 이용된다. 핵산은 합성이 용이하고 안정성이 크며 높은 특이성과 감도를 지니면서 초고속 분석, 소형화 및 자동화가 가능한 장점이 있다. 생물반응 신호의 측정법으로는 광학, 전기화학, 압전식이 대표적이나 전기화학 센서가 상대적으로 간단하고 빠르고 소형화가 용이한 이점이 있다.

 

○ 세계적으로 바이오센서 분야는 나노 기술의 지속적인 발전, 바이오센서 응용 분야의 확장, 건강에 대한 관심 증가 및 유비쿼터스 헬스케어 시장의 급성장으로 성장이 가속화되고 있다. GeneChip 등 여러 종류의 핵산 센서가 출시되어 있다. 미국은 국방 차원에서 생물학작용제와 관심 대상 병원균을 탐지하기 위해 JBAIDS(Joint Biological Agent Identification and Diagnostic System)을 운용하고 있는데 이 시스템은 핵산/항체 기반 센서와 시료처리 키트, 컴퓨터 등으로 이뤄져 있다.

 

○ 국내 바이오센서 개발업체들이 관심을 갖고 있는 분야도 의료용 바이오센서로서 그 중 가장 많은 비율을 차지하고 있는 것은 혈당센서이며 핵산을 이용한 연구용 바이오칩의 개발도 활발하다. 국방 차원에서는 핵산 및 면역학적 바이오센서를 연구 개발하여 생물학정찰차에 실용화한 경험이 있다. 탐지 대상 병원균을 계속 확대하면서 군의 운용개념에 부합되게 시료 전처리 문제, 오경보의 최소화 문제도 다뤄져야 한다.

 

○ 이 총설에서 저자는 전기화학적 핵산 센서 기술은 병원균 탐지를 위한 신속하고 감도 높은 접근 방안을 제공하여 단 시간 내에 다양한 분석물을 동시에 측정할 수 있는 스마트한 저가의 현장진단 장치의 개발을 가능하게 것이라고 하였다. 나노기술과 재료 과학에 있어 최근 발전에 따라 핵산의 탐지한계는 아토몰(10-18M) 수준까지 발전되어야 한다.

저자

Renu Singh, Maumita Das Mukherjee, Gajjala Sumana, Rajinder K. Gupta, Seema Sood, B.D. Malhotra

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2014

권(호)

197()

잡지명

Sensors and Actuators, B: Chemical

과학기술
표준분류

바이오

페이지

385~404

분석자

차*희

분석물

• 병원균 진단을 위한 핵산 바이오센서.pdf [535,221 byte]

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