금속 나노센서?
- 광학 금속 나노센서는 유해물질을 감지하는 기존 분자 검출 기술보다 검출 속도와 감도가 훨씬 뛰어나 주목받고 있습니다.
- 시료 표면의 매끄러운 정도와 화학적 성질에 따라 고비용 제작설비와 복잡한 공정이 필요해 실용화되지 못하고 실험실 연구로 남아 있었습니다.
뭘 개발했나?
- 서강대학교 강태욱 교수와 미국 펜실베니아대 허동은 교수 연구팀이 모세관을 이용한 초간편 나노센서를 개발했습니다. 이는 향후 다양한 제품에서 마약, 폭발물, 살충제 등의 검출에 활용될 전망입니다.
어떻게 조사했나?
- 연구팀은 기존 제작설비ㆍ공정에 의존하지 않고, 어떤 표면에서든지 고감도를 발휘하는 금속 나노센서를 제작해냈습니다.
- 값싼 유리 모세관을 이용해 나노미터 규모의 아주 작은 금속입자를 손쉽게 원하는 제품 표면에 부착시키는 기술이 핵심입니다.
- 연구진은 가느다란 관이 물을 빨아들이는 '모세관 현상'을 활용했습니다. 모세관이 빨아들인 물이 모세관 내부에서 중력에 의해 자유롭게 이동하는 재밌는 현상에 착안했습니다. 이를 도입해 균일한 금속 나노센서를 도장처럼 반복해 찍어낼 수 있는 기술을 개발했습니다.
- 개발된 금속 나노센서의 크기와 모양은 모세관의 크기와 단면적의 형태를 통해 간편하게 조절이 가능하며, 사용되는 나노입자 역시 종류에 구애를 받지 않습니다.
특이한 점은?
- 연구팀은 개발한 금속 나노센서를 활용해 표면이 거친 의류ㆍ모발의 미량 마약 성분을 검출할 수 있었습니다. 또, 쌀ㆍ감귤 등 식품 표면의 잔류 살충제 검출, 폭발물 탐지, 위조지폐 식별에 성공했습니다.
- 검출 속도가 수초 이내로 빠르고 민감도는 기존 사용되는 분자검출 기술보다 천 배 이상 향상됐습니다.
이 연구가 왜 중요할까?
- 불법 마약류 검출과 같은 법의학 분야 뿐 아니라 식품 표면의 살충제 혹은 병원균 검사, 폭발물 검출, 위조지폐 판별과 같이 현장에서 빠른 검출이 필요한 분야에 이 기술이 유용하게 사용될 수 있습니다.
- 이 기술은 소형화가 가능하므로 극미량의 시료만으로도 신속한 질병 진단이 가능한 차세대 헬스케어 시스템 구축에도 크게 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다.
"이 연구는 고도의 실험실 조건에서 제한적으로 제작됐던 고감도 금속 나노센서를 값싼 유리 모세관을 이용해 손쉽게 제작할 수 있게 한 것입니다. 향후 식품 안정성 평가 등 현장에서의 빠른 유해물질 검사에 적용될 것으로 기대됩니다"
-강태욱 교수-
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