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시료로 보관 중인 벤토나이트/한국지질자원연구원 제공

[투데이에너지 신영균 기자] 한국지질자원연구원(KIGAM)이 국내산 천연광물의 과학적 가치를 확장하고 있다. 최근에는 이를 첨단 의료기술 분야로 확장했다. KIGAM 포항지질자원실증연구센터 김재환 박사는 캐나다 캘거리대학교 김기경 교수 연구팀과 공동으로 국내 동남권산 천연 점토광물 벤토나이트를 활용한 차세대 전기화학 바이오센서 개발에 성공했다고 16일 밝혔다.

KIGAM 연구원이 국내산 점토광물을 이용한 효소 고정화 실험을 하고 있다./한국지질자원연구원 제공

이번 연구에서는 전도성이 낮아 바이오센서 활용에 한계가 있던 벤토나이트를 다중벽 탄소나노튜브(MWCNTs)와 결합해 나노복합체를 제작하고 에어브러시 스프레이 공정으로 전극에 균일하게 증착한 뒤 요산분해효소(Uricase)를 고정화했다. 이번에 개발된 센서는 통풍·신장질환 진단에 필요한 요산 농도 범위 10~2,000μM을 광범위하게 검출하며 인공 혈청 환경에서도 높은 정확도를 유지했다. 특히 생체오염에 따른 신호 감소율을 기존 대비 27.6%에서 10.0%로 크게 낮추고 60일 이상 안정적인 성능을 확인했다.

김재환 박사는 "국내산 천연 광물의 과학적 가치를 첨단 의료기술 분야로 확장한 융합연구 성과"라며 "지질자원 기반 소재 고부가가치화를 통해 바이오·헬스케어, 차세대 진단기기 등 신산업 분야를 선도해 나가겠다"고 밝혔다. 이번 연구는 바이오센서 분야 국제 학술지 Biosensors and Bioelectronics(IF 10.5, JCR 상위 2.7%)에 게재됐다.

출처 : 투데이에너지(https://www.todayenergy.kr/)