포스텍 화학과 김성지 교수 연구팀이 가톨릭중앙의료원 박준혁 교수팀과 공동으로, 기존보다 50만 배 민감하고 10분 내 진단이 가능한 초고속 항원 검출 기술을 개발했다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ACS Nano에 게재됐다.

연구팀은 기존 항체 진단법의 한계를 극복하기 위해 새로운 나노소재 **‘양자점 복합체(Quantum Dot Composite Complex, QDCC)’**를 설계했다. 양자점은 특정 파장의 빛을 방출하는 반도체 나노입자로, 연구팀은 여러 양자점을 하나의 복합체에 안정적으로 결합시켜 강도 높고 신호가 오래 지속되는 입자를 구현했다. 특히 ‘층상 자기 조립(Layer-by-layer self-assembly)’ 방식을 적용하여 외부 간섭으로 인한 형광 약화를 최소화하고, 나노입자 표면에 **생체분자(비오틴, 스트렙타아비딘 등)**를 정밀하게 도입해 신호 안정성을 극대화했다.

 연구진은 이를 활용해 염증 지표 단백질인 **C-반응 단백질(CRP)**을 초고속으로 검출했다. 기존 ELISA 방식이 4~24시간 소요되는 반면, QDCC 기술은 10분 내에 미량의 항원을 탐지할 수 있었다. 또한 연구팀은 본 기술이 혈액검사뿐 아니라 영상의학(면역염색화학법), 현장진단용(POCT) 기기, 바이오센서 등 다양한 응용 가능성을 지닌다고 밝혔다. 김성지 교수는 “QDCC는 항체-항원 반응에 기반한 진단을 넘어, 생체 신호를 정밀하게 시각화할 수 있는 차세대 플랫폼 기술”이라며 “감염병 조기진단과 맞춤형 의료에 새로운 전환점을 제시할 것”이라고 말했다.

[발췌: 동아사이언스]