신기술
KAIST, 혼합물 분리·검출 신기술 개발
은박 크로마토그래피로 정확도·가격경쟁력 높여
크로마토그래피는 특정 용매를 이용해 혼합물을 분리하는 기술로 그 중에서도 종이 크로마토그래피는 가장 일반적인 방법이다. 종이에 혼합물을 살짝 묻혀 각 성분이 번져 나가는 정도가 다른 점을 이용하는 종이 크로마토그래피는 비용이 저렴하고 다수의 성분을 동시에 검출할 수 있어 광합성 산물 및 다양한 생체 혼합물의 분리, 검출에 널리 응용된다.
문제는 현존하는 종이 크로마토그래피 기술은 가격이 저렴한 대신 혼합물 분리의 정교성이 떨어지고, 혼합물 내 분자의 농도가 낮을 경우 빛을 통한 성분 검출이 어렵다는 점이다. KAIST 연구진은 문제 해결을 위해 나노플라즈모닉스 특성을 갖는 은 나노섬을 종이 표면에 균일하게 증착했다. 나노플라즈모닉스 기술은 금속 나노구조 표면에 빛을 집광시키는 기술로 신경전달물질, 유전물질, 생체 물질 검출 등 다양하게 응용이 가능하다.
은과 같은 금속은 빛을 조사했을 때 기존보다 강한 빛을 받아들이는 특성을 가져 연구진은 종이의 특성을 유지하면서 기판 표면에서의 빛 집광도를 최고 수준으로 끌어올릴 수 있었다. 연구진은 개발한 종이에 표면증강 라만 분광법(Surface-enhanced Raman spectroscopy)을 접목해 별도의 표지 없이 혼합물을 분리하고 피코몰(10-12M) 수준의 극 저농도 물질도 측정하는 데 성공했다.
정기훈 교수는 “이번 결과를 바탕으로 향후 저비용 무표지 초고감도 생체 분자 혼합물의 분리 및 분석이 가능해질 전망”이라며 “신약 개발용 약물 스크리닝, 환경 지표 검사, 생리학적 기능 연구 등에 크게 기여할 것”이라고 말했다.
[『워터저널』 2016년 2월호에 게재]