바이오 수용체와 은 나노선을 이용해 잔류농약을 선택적으로 검출하는 과정

국내연구진이 은 나노선과 바이오 수용체를 이용해 잔류농약을 선택적으로 검출하는 고성능 분자검출기판 제조기술을 제시했다.

재료연구소(소장 이정환)는 정호상 표면기술연구본부 박사 연구팀이 부산대, 한양대, 국립농산물품질관리원 시험연구소와 함께 M13 박테리오파지 수용체를 은 나노선 표면에 개질하는 방법으로 농식품 내 잔류농약을 선택적으로 검출하는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

M13 박테리오파지는 섬유 가닥처럼 생긴 바이러스의 일종으로, 유전자 조절을 통해 표면 단백질에 원하는 펩타이드(peptide)를 발현시키는 것이 가능하다.

연구팀은 M13 박테리오파지를 은 나노선 잉크에 표면개질한 후 유리섬유 필터에 진공여과방식으로 걸러내어 은 나노선이 고밀도로 집적화된 금속나노 구조체를 제조했다. 이후 휴대용 라만분석기를 이용해 농식품 표면에서 수분 내 잔류농약을 검출하는데 성공했다.

그간 농식품 내 극미량의 유해물질을 분석하기 위해서는 많은 시간과 비용, 전문 인력 등이 요구됐다.

하지만 연구팀이 개발한 선택적 분자검출기판을 휴대용 라만분석기에 접목할 경우 농식품에 포함된 극미량의 유해물질을 실시간으로 현장에서 검출하는 것이 가능하다.

또한 농식품 외에도 혈액, 소변, 땀 등에 포함된 질병인자를 조기 검출할 수 있는 기술로도 활용될 가능성이 큰 것으로 기대된다.

연구책임자인 재료연구소 정호상 선임연구원은 “최근 계란 살충제 파동 등으로 식품 안전에 대한 국민적 관심이 높아지고 있다.”며, “유해물질을 선택적으로 고감도 검출할 수 있는 본 기술이 상용화될 경우 유해물질에 오염된 농식품이 시장에서 유통되는 것을 현장에서 조기에 차단할 수 있을 것으로 기대된다.”고 말했다.

한편, 해당 연구성과는 농림축산식품부 산하 농림수산식품기술기획평가원의 지원사업으로 수행 중인 ‘나노바이오기술을 활용한 농산물 유해물질 초고감도 판별기술 개발’과제를 통해 진행됐다.

또한, 이번 연구결과는 재료화학분야 세계적 학술지인 에이씨에스 어플라이드 머테리얼즈 앤 인터페이스(ACS applied Materials & Interfaces)에 게재되며 관련 특허출원을 완료하고 실용화를 위한 후속 연구도 계속 진행 중이다.