(청주=국제뉴스) 이재기 기자 = 충북대학교(총장 고창섭) 공업화학과 임보규 교수가 단일층 탄소나노튜브(Carbon Nanotube, CNT)를 이용한 치매 조기진단 바이오센서 플랫폼을 개발했다고 밝혔다.

이 연구는 포항공과대학교 노용영 교수 연구팀과 공동으로 수행한 것으로 국제저명학술지인 ACS Sensors에 ‘Chemically Self-Assembled Monolayer Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotube-Based Biosensor Platform for Amyloid-β Detection’이라는 제목으로 10월 11일자로 발표했다.

CNT는 기존의 실리콘 반도체 대비 70배 이상의 월등한 전기적 물성을 보유하고 있는 것이 밝혀지며 전 세계적으로 큰 주목을 받아 왔다. 그러나 CNT는 반도체성과 도체성이 혼합되어 있어, 지난 수년 동안 반도체성 CNT의 선택적 분리를 통해 높은 성능의 CNT 센서를 구현하고자 하는 연구가 집중되어 왔다.

하지만 선택적 분리 후 형성된 CNT 필름의 밀도가 균일하지 않고 튜브 간의 연결성이 불규칙해, 성능 편차가 크고 재현성이 낮은 문제점을 가지고 있었다. 또한, 이를 이용한 바이오센서 제작 시 제작과정에서 CNT가 탈리되어 정밀한 바이오센서 제작에 한계가 있었다.

이에 연구팀은 새로운 방식으로 간단하게 필름 내 CNT 밀도를 조절할 수 있으며, 짧은 시간으로 고정화(immobilization)된 단일층(single layer)의 고밀도 CNT 필름을 형성하는 기술을 개발했고, 이를 이용해 높은 감지 특성과 성능 재현성(reliability)을 갖는 고성능 바이오센서 플랫폼을 구현했다.

연구팀은 개발된 CNT 센서 플랫폼을 이용해 알츠하이머 치매의 바이오마커로 알려진 아밀로이드 베타 단백질을 극소량까지 검출할 수 있음을 확인했으며 이를 통해 치매 조기진단이 가능할 것으로 예상된다.

임보규 교수는 “이번 연구를 통해 탄소나노튜브 기반 센서 소자의 상용화가 앞당겨지길 기대한다”고 말했다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단의 지역대학우수과학자 사업을 지원받아 수행됐다.