서민아 센서시스템연구센터 박사
한국과학기술연구원(KIST)이 시각장애인들의 시력 회복을 돕는 인공망막 연구에 속도를 내고 있다. 일반인의 시각 기능과 유사하게 빛을 인지하는 인공 소재인 인공 광수용체를 제작하고, 이 소재를 통한 인체 내 신호전달 과정을 관찰할 수 있는 초고감도 분자센서를 개발했다.
KIST(원장 이병권) 센서시스템연구센터 서민아 박사(사진)팀은 박태현 서울대 교수팀과의 공동연구를 통해 빛 인지뿐 아니라 색까지 구분하는 인공 생체소재인 광수용체에서 빛을 인지했을 때 일어나는 단백질 구조변화를 직접 관찰할 수 있는 초고감도 테라헤르츠 분자센서를 개발했다고 19일 밝혔다. 연구팀은 이 센서를 이용해 상온에서 미량의 샘플에서도 신호가 검출됨을 확인했다.
연구팀은 인간 광수용체 단백질 중 주로 명암을 구분하는 간상세포를 이용해 인공 광수용체를 만들고, 수용체가 빛을 흡수할 때 일어나는 분자 구조 변화를 테라헤르츠 메타물질로 증폭해 포착하고 특성을 분석하는 분자센서를 개발했다. 연구에 사용된 인공 광수용체는 김재헌 KIST 박사팀이 인공망막 연구를 통해 개발한 것으로, 사람 눈과 유사한 방식으로 빛은 물론 색깔까지 감지한다. 테라헤르츠 메타물질은 테라헤르츠 전자기파 영역대에서 기능을 하는 메타물질로, 특정 주파수에서 투과율이나 반사율을 증폭한다.
연구팀은 테라헤르츠 메타물질 기반 광·바이오센서 기술로 초고감도 분자 검출 플랫폼을 제작, 테라헤르츠 전자기파 대역에 특이 스펙트럼이 있는 극미량 분자를 매우 높은 감도로 측정하는 데 성공했다.
서민아 박사는 "인체 자극에 대한 세포 반응은 대부분 막 단백질 구조 변화에서 시작된다"며 "이 연구는 향후 인공 광수용체뿐 아니라 다양한 인체 세포의 기능 조절 연구에 적용 가능할 전망"이라고 말했다.
이 연구는 과학기술정보통신부 지원으로 이뤄졌으며, 연구결과는 국제학술지인 '센서와 액추에이터B' 최신호에 게재됐다.
안경애기자 naturean@
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