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알츠하이머 유발 가능성 독성물질(Al3+ion) 초고민감도 검출 기법 개발

고려대 세종캠퍼스 전자·기계융합공학과 박진성·홍정화 교수 등 공동연구팀

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  • 입력 : 2017.09.14 19:25
  • 기자명 By. 정완영 기자
[충청신문=세종] 정완영 기자 = 사람이 과량 섭취할 때 심각한 뇌 질환인 알츠하이머나 파킨슨병 등을 유발 시킬 수 있는 환경나노독성물질인 알루미늄 이온(Al3+)을 초고민감도로 검출 가능한 센서가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

바로 고려대학교 세종캠퍼스 전자기계융합공학과 박진성, 홍정화 교수 공동연구팀이 금나노입자와 표면전하현미경(KPFM)을 이용한 이 센서 시스템은 단 한 방울의 시료만으로 기존 광학 센서의 검출 한계(1µM)보다 백만 배 이상 높은 검출 한계(1pM)를 보였다. 이로써 환경나노독성물질 검출 연구는 더욱 진일보하게 됐다.

알루미늄은 다양한 산업에서 쓰이고 있고, 실제 우리 생활에서도 흔히 접할 수 있는 물질이다.

하지만 쉽게 이온화 되는 알루미늄은 수계에 녹아 먹이사슬을 통하여 인체에 고농도로 축적 될 수 있고, 이 경우 심각한 뇌 질환의 위험성이 높아지게 된다.

따라서 수계상에서 알루미늄 이온의 고민감도 검출은 매우 중요한 연구 분야다.

고려대학교 세종캠퍼스 박진성 교수, 홍정화 교수, 이규도 박사 공동연구팀은 금나노입자에 코팅된 시트르산에 알루미늄 이온이 잘 흡착되는 점을 착안, 금나노입자 하나의 표면전하를 분석하여 한 방울의 시료에서 초고민감도 검출 가능성을 확인했다.

또, 실제 생활에서 가장 많이 사용하는 알루미늄 호일이 고농도의 소금물과 반응할 경우 생성되는 알루미늄 이온의 검출도 진행했는데 실험을 진행한 김웅 박사과정 연구원은 “소금기 있는 음식은 알루미늄 호일 위에서 조리하지 않을 것”을 추천했다.

이번 연구는 한국연구재단의 후속신진 연구지원사업과 바이오의료기술개발사업의 지원으로 수행돼 계측 및 계측장비 (Instruments & Instrumentation)분야에 최고 권위지 중 하나인 SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL(IF=5.401)에 지난달 7일자로 온라인 게재됐다.

논문제목은 Al3+ Ion Sensing at Attomole Level via Surface-Potential Mapping of Gold Nanoparticle Complexes다.

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