가톨릭대, '황 도핑 탄소점' 구리 이온 감지 기술 개발

가톨릭대학교는 나건·강민호 바이오메디컬화학공학과 교수 연구팀이 황 도핑 탄소점을 활용해 생체 내 구리 이온 농도를 효과적으로 감지하는 기술을 개발했다고 30일 밝혔다.

황 도핑 탄소점(S_HICA)을 이용한 구리 이온 검출 개념도＜사진=가톨릭대 제공＞

연구팀은 고감도 나노소재인 '황 도핑 탄소점'(S_HICA)을 개발했다. 별도의 복잡한 전처리나 고가의 장비 없이 구리 이온을 신속하고 정밀하게 측정할 수 있는 기술이다.

탄소점은 생체적합성과 형광 특성이 우수한 나노소재다. 가톨릭대 연구팀이 개발한 황 도핑 탄소점은 마이크로웨이브 방식으로 합성돼 제조가 간편하다. 또 넓은 pH(111)와 온도 범위(2080℃)에서도 안정적인 감지가 가능하다.

실험 결과, 세포·혈액·동물 모델 등 다양한 생체 환경에서 형광 세기의 변화를 통해 구리 이온 농도를 실시간으로 측정할 수 있었다. 정적 소광(Static Quenching) 메커니즘에 의해 구리 이온과 탄소점 간 결합이 형광 세기를 감소시킨다는 사실도 확인했다.

나 교수는 "기존 구리 이온 측정의 한계를 극복했다. 다양한 임상 및 상용 진단 플랫폼에 적용될 수 있을 것"이라며 "현장 진단, 의료기기 등 응용 범위가 넓어질 것으로 기대한다"고 말했다.

한편 이번 연구에는 나 교수와 강 교수 외에 진민영 박사과정, 정현도 한양대 교수가 참여했다. 연구 결과는 마이크로 및 나노 분야 국제학술지 'Small'(IF=13.0)에 게재됐다.

박승욱 기자 ty1615@asiae.co.kr