타겟유전자를 검출하는 새로운 나노전기수력학적 검출법이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

서울대공대 전기·정보공학부 김성재 교수팀·IBS 유전체 교정 연구단 김진수 단장 연구팀·제주대 생명화학공학부 이효민 교수팀 공동연구진은 타겟유전자를 손쉽게 검출하는 새로운 검출기술을 개발했다.

이는 나노전기수력학적 현상인 이온농도분극 현상을 이용한 새로운 검출기작을 정립해 CRISPR/dCas9 단백질에 응용, 타겟유전자를 쉽게 검출하는 기술이다.

현재 유전자진단기술로 널리 쓰이는 중합효소연쇄반응(PCR)은 복제를 통해 유전자를 진단하는 기술 자체의 내재적 오류와 높은 검사비용이 문제였다. 이로 인해 유전정보를 활용한 질병진단과 모니터링에 제약이 있었다.

이에 공동연구팀은 마이크로채널 내부 나노다공성막 근처에서 일어나는 이온농도분극 현상을 이용한 분리-농축법의 명확한 특성을 수식화했다. 그리고 특정유전자를 포획하는 CRISPR/dCas9 단백질이 샘플과 결합할 때 전기이동도가 느려지는 것에 착안해 PCR을 사용하지 않고도 타겟물질을 정밀검출하게 만들었다.

이는 유전자가위기술과 나노전기수력학 기술을 접목시킨 신융합기술로 평가받는다. 타겟유전자의 존재여부를 임신 진단킷처럼 가시화해 검출여부를 단시간 내에 판단할 수 있도록 했다. 그 결과, 저렴한 비용으로 더욱 빠르고 정확한 유전자진단이 가능해졌다.

김성재 교수는 “이번 연구가 현장현시검사 및 비침습적 개인 맞춤의학진단 기술 발전에 큰 도움이 되길 바란다”며 “현재 공동연구팀은 이 기술을 활용해 혈액암 진단을 위한 새로운 플랫폼을 개발 중”이라고 밝혔다.

한편 이번 연구결과는 나노기술 분야 최고 학술지인 ‘나노 레터스(Nano Letters)’에 12월 15일자로 게재됐다. 연구는 과학기술정보통신부 기초연구실 사업과 보건복지부 질환극복기술개발 사업 및 서울대 정보기술사업단 BK21사업의 지원으로 수행됐다.

유대형 기자 다른기사 보기