비소 바이오센서 개발 현황

전문가 제언

○ 원자 번호 33번인 비소는 예로부터 동서양 모두에서 독살에 자주 사용된 독성이 아주 큰 물질인 비상의 구성 원소이어서 역사에서 다른 어떤 원소나 독성화합물보다 많은 영향을 미쳤다. 곳곳에 널리 분포되고 여러 지역의 먹는 물, 관개수, 채소와 곡물 등의 식량에서 농도가 허용한계보다 높다. 세계적으로 심각한 환경오염 문제를 야기시킨다.

 

○ 비소는 강한 독성[LD50이 763 mg/kg (쥐/경구투여)이고 노출 허용량(국립환경과학원 규정 노출 허용량 0.05 mg/ℓ)] 때문에 화학 작용제 로도 쓰여 비소가 포함된 수포작용제 루이사이트(L)와 혈액작용제 아르신(SA)이 있다. 관개수, 토양 및 곡물과 해산물을 비롯한 각종 식량과 사람에도 흔히 오염되어 비소 감시는 매우 중요하다.

 

○ 여러 가지 탐지기술이 개발되었고 이 기술들은 대개 믿을 만하고 극히 낮은 농도로 측정할 수 있다. 탐지장비가 대부분 무겁고 비싼데다 현장 적용의 어려움, 숙련된 요원의 필요성, 시료처리 등의 약점이 있다. 가볍고 실시간으로 탐지하여 비용과 시간이 절약되는 기술이 필요하다. 바이오센서는 이런 약점들을 해결할 수 있다.

 

○ 바이오센서는 생물공학과 전자공학을 상승적으로 결합한 분석장치로 생물구성품(효소, 전세포, 항체, DNA 등), 변환기(전기화학, 광학 또는 열) 및 증폭기가 주요 구성분야이다. 비소측정용 재조합 전세포-기반 바이오센서로 발광효소, β-갈락토시다아제(lacZ) 및 녹색 형광 단백질-기반 바이오센서 등이 있으며, 세포를 쓰지 않는 비소 바이오센서에는 DNA, 앱타머 및 단백질-기반 바이오센서 등이 있다.

 

○ 우리나라에서도 일찍부터 비소 오염의 심각성을 깨달아 먹는 물 지하수와 바닷물을 비롯하여 곡류, 어류와 해조류를 비롯한 수산물 뿐 아니라 사람 오줌 등 광범위한 대상에 대한 분석 연구를 하였다. 이런 시험은 실험실에서 전문가가 비싼 장비로 오랜 시간이 걸려 분석하는 방법이다. 화학 작용제 오염이나 환경오염 현장에서 바로 쓸 수 있는 바이오센서에 대한 연구는 아직 극히 미미하여 기술개발이 매우 시급하다.

저자

Hardeep Kaur, Rabindra Kumar, J. Nagendra Babu, Sunil Mittal

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2015

권(호)

63()

잡지명

Biosensors and Bioelectronics

과학기술
표준분류

바이오

페이지

533~545

분석자

김*순

분석물

• 비소 바이오센서 개발 현황.pdf [496,224 byte]

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