충남대 이태윤 교수팀, ‘Chemical Engineering Journal’ 논문 게재

[충청뉴스 이성현 기자] 충남대학교는 기술교육과 이태윤 교수 연구팀이 상처 부위의 항생제 농도를 실시간으로 감지할 수 있는 나노물질 기반 스마트 센싱 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.

이번 연구성과는 화학공학 분야 국제 저명학술지 ‘Chemical Engineering Journal’ 온라인판에 지난달 게재됐다.

기존의 스마트 밴드형 생체 센서들은 센서의 오염 문제로 인해 실제 치료에 사용되는 약물의 농도를 장시간 정확하게 추적하는 것이 쉽지 않았다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 세륨 산화물 (CeO2)의 (100) 극성면에 셀레늄(Se) 원자를 원자 수준에서 정밀하게 결합시켜, ‘Se-O-Ce’ 라는 새로운 화학결합 구조를 형성했다.

이 구조는 표면의 전하 분포와 전자 흐름을 안정화시켜, 센서 표면을 빠르게 오염시키는 단백질이나 염분이 쉽게 달라붙지 않는 ‘자가 세정’ 성질을 갖게 됐다.

이러한 특성은 오염으로 인해 장기간 안정성을 유지하기 어려운 기존 센서의 한계를 극복할 수 있게 해줬다.

또 이 센서를 미세유체 기술을 적용한 바이오칩을 제작하여, 실제 상처 환경과 유사한 조건을 구현했다. 이를 통해 다양한 조건에서 항생제 테트라사이클린의 농도 변화를 실시간으로 측정하는데 성공했다.

이태윤 교수는 “생체 내에 삽입된 센서를 이용한 약물 연속 모니터링은 면역반응에 기인한 센서의 오염으로 인해 성능 저하에 대한 문제점을 겪고 있으며, 이번 연구를 통해 개발된 센서는 상처 삼출액 환경에서 향상된 감도와 안정성을 보였기 때문에 추가적인 연구를 통해 스마트 밴드를 이용한 개인 맞춤형 상처 관리 기술로 활용 가능성이 높다”고 말했다.