한밭대 김정태 씨, ‘햄버거병’ 유발 독소검출 광학기기 개발
  • 김지현 기자
  • 승인 2020.09.30 07:30
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한밭대 전자·제어공학과 구치완 교수. 한밭대 제공
한밭대 전자·제어공학과 구치완 교수. 한밭대 제공

한밭대학교(총장 최병욱)는 정보기술대학 전자·제어공학과 구치완 교수의 지도로 김정태 대학원생이 용혈성요독증후군 유발균인 장출혈성대장균의 시가독소를 검출할 수 있는 휴대형 고감도 광학 기기를 개발했다고 30일 밝혔다. 

용혈성요독증후군(HUS)는 일명 ‘햄버거병’으로 알려진 병으로 장출혈성대장균이 대장균독성단백질인 시가독소를 뿜어내 콩팥, 중추신경계 등 중요 장기의 기능장애를 유발한다. 현재 시가독소를 검출하기 위해 가장 많이 쓰이고 있는 PCR 검출법이나 항원-항체 시험법은 숙련된 기술자, 오랜 전처리시간의 필요로 현장에서 고감도로 판별하는데 한계가 있어 신속하면서도 간편하고 정확하게 시가독소를 검출하는 기술이 필요한 상황이었다. 

한밭대 제어계측공학과 김정태 대학원생. 한밭대 제공
한밭대 제어계측공학과 김정태 대학원생. 한밭대 제공

이러한 가운데 한밭대 구 교수팀과 한국생명공학연구원 이무승 박사팀이 공동 연구개발을 통해 형광 기반의 시가독소 검출법 및 휴대형 고감도 광학 검출기기를 제작한 것이다. 미세한 형광세기를 감지하기 위해 고감도 광전자 증배관(PMT) 부품을 이용했고, 미약한 신호를 증폭하는 회로를 설계했으며 작은 패키징 내에서 광학부품을 정확하게 정렬할 수 있도록 3D 프린터를 사용, 광학 하우징(패키징)을 만들었다.

크기는 17㎝×13㎝×9㎝이고 무게는 약 770g이다. 제작된 시스템은 110pM의 낮은 형광 감도를 검출할 수 있고, 2pg/㎕ 낮은 농도의 시가독소 단백질(Stx2B)을 측정할 수 있다. 이번 연구 결과는 SCI급 국제학술지인 플로스원(PLoS ONE) 7월 16일자 온라인 판에 게재됐다. 

김지현 기자 kjh0110@ggilbo.com

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