최양규 교수팀 나노갭 센서 개발/ 저렴하고 신속하게 질병 진단

한국과학기술원(KAIST) 전자전산학과 최양규(41·사진) 교수팀은 24일 반도체 나노 트랜지스터를 이용, 값싸고 신속하게 질병을 진단할 수 있는 바이오센서 개발의 길을 열었다고 밝혔다.

최 교수팀은 트랜지스터 구조에 나노미터(㎚·10억분의 1m) 크기의 틈새(나노갭)를 만들어 이 틈에서 단백질이 항원-항체결합을 할 경우 나오는 미세한 전기신호를 트랜지스터가 감지, 센서로 기능한다는 것을 실험적으로 확인했다. 기존 바이오센서는 형광물질이나 나노자성체와 같은 꼬리표를 붙여 항원-항체반응이 일어날 때 빛의 변화나 자장의 변화를 감지하는 식이다.

그러나 나노 트랜지스터는 별도 꼬리표를 붙이지 않고 직접 전기신호를 검출하는 것이어서 시간과 비용을 절약할 수 있다. 최 교수는 “트랜지스터 제작 공정은 이미 상용화한 데다 별도 표식공정이 불필요, 검사 즉시 결과를 볼 수 있는 수십 원짜리 센서를 만드는 것이 어렵지 않다”고 설명했다.

나노갭 바이오센서가 구체적으로 어떤 질병의 진단에 적용될 수 있을지는 추가 실험이 필요하다. 최 교수는 “심장병, 전립선암, 간암 등의 표지자로 알려진 단백질에 대해 실험을 추진하고 있다”며 “민감도가 높아 현재 병원에서 실시하는 질병진단에 대부분 적용이 가능할 것”이라고 기대했다. 이번 연구결과는 <네이처 나노테크놀로지> 25일자 온라인판에 게재된다.

김희원 기자 hee@hk.co.kr