GIST 조병기 교수팀

거대자기저항 바이오센서를 이용한

면역크로마토그래피의 정량분석법 개발

질병의 진행상황 및 치료를 위한

정확한 병리학적 판단 가능성 제시

    

광주과기원 연구팀이 차세대 바이오센서로 각광을 받고 있는 거대자기저항 바이오센서를 이용하여 면역크로마토그래피 내의 바이오물질을 빠르고 정확하게 정량 분석 할 수 있는 방법을 제시해 국제학계의 주목을 받고 있다.

광주과학기술원(GIST·원장 선우중호) 신소재공학과 조병기 교수팀(이기수 박사과정 학생)은 (주)LG 마이크론과의 공동연구를 통해 기존의 면역크로마토그래피 테스트 기술에 자성 입자를 도입함으로써 거대자기저항 바이오센서를 이용하여 크로마토그래피 멤브레인 내에 바이오 물질을 빠르고 정확하게 정량 분석할 수 있는 방법을 개발하는데 성공하였다.

 

 최근 조기진단 및 정기적인 검진을 위한 다양한 형태의 나노소재를 이용한 바이오센서 개발에 세계적인 관심과 연구가 활발히 이루어지고 있고, 특히 면역크로마토그래피 테스트 방법은 cut-off level의 정성 분석을 통하여 질병의 감염 여부 등을 빠르게 진단할 수 있는 방법으로 널리 쓰이고 있다. 그러나 이러한 정성적인 분석 방법은 병의 증상여부 등을 판별하기에는 적합할 수 있지만 병의 진행상황 및 치료를 위한 병리학적 판단을 위해서는 분석종의 정량적인 값이 요구된다. 현재 면역크로마토그래피의 정량분석을 위해서 standard color chart와의 color 비교 방법과 photometry 등의 신호변환기를 사용하고 있으나 준 정량적 방법이며 정량분석을 위한 후 공정이 요구되는 문제점이 있었다.

  

조 교수팀의 연구결과는, 면역크로마토그래피 테스트에 주로 사용되는 콜로이드 형태의 Gold 입자 대신에 자성입자를 도입함으로서 별도의 공정 없이 거대자기저항 바이오센서의 스캐닝을 통하여 서로 다른 농도를 가지는 자성입자를 정량적으로 빠르고 정확하게 분석한 것이다. 뿐만 아니라 기존의 바이오센서의 정량 분석방법의 경우 항원-항체 반응을 통하여 감지대상 물질이 센서에 직접적으로 contact할때 분석되는 Contact mode 방법과 차별화 되는 방법으로서 거대자기저항 바이오센서의 활용에 획기적인 개가로 평가받고 있다.

 조 교수팀의 연구결과는 미국 물리학회에서 주관하는 자성재료 분야 세계최고 수준의 학회인 ‘53회 자기 및 자성재료 학술회의’(53rd Conference on Magnetism and Magnetic Materials)에 발표되었으며, ‘어플라이드 피직스 저널’(J. Appl. Phys.) 2009년 3월 12일자 온라인판에 게재되었다. 또한 이 논문은 관련분야 여러 저널에 발표된 논문들 중에서 학문적으로나 응용 면에서 특별히 중요성과 흥미를 끄는 논문들만 따로 모아 발표하는 ‘버츄얼 저널’(Virtual Journal)에 나노 분야와 바이오 분야에 동시에 선정이 되어 관심을 모으고 있다. [Virtual Journal of Nanoscale Science & Technology (2009년 03월 23일자 온라인판), Virtual Journal of Biological Physics (2009년 03월 15일자 온라인판)]. 이러한 연구는 최근 각광을 받고 있는 나노기술과 미래 유망 산업분야인 바이오 분야가 융합되는 새로운 기술 분야로서 국내에서는 최초의 연구이며 국제적으로도 최고의 기술로 인정받는 것이라 하겠다.

*논문 정보: 거대자기저항센서를 이용한 크로마토그래픽 멤브레인 내에 자성입자의 정량적 감지 (Quantitative detection of magnetic particles in a chromatographic membrane by a giant magnetoresistance sensor)

 

 

<English>

B. K. Cho, a professor of the department of Materials Science and Engineering GIST, and Kisu Lee, his Ph. D student, research results were published in J. Appl. Phys and selected Virtual J. lately. The title of this paper is "Quantitative detection of magnetic particles in a chromatographic membrane by a giant magnetoresistance sensor"

The following is the summary of the paper: