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용혈성요독증후군(HUS)는 일명 '햄버거병'으로 알려진 병으로, 장출혈성대장균이 대장균독성단백질인 시가독소를 뿜어내 콩팥, 중추신경계 등 중요 장기의 기능장애를 유발한다.
현재 시가독소를 검출하기 위해 가장 많이 쓰이는 PCR 검출법이나 항원-항체 시험법은 숙련된 기술자나 오랜 전처리시간의 필요로 현장에서 고감도로 판별하는데 한계가 있다. 이에 따라 현장에서 신속하면서도 간편하고 정확하게 시가독소를 검출하는 기술이 필요한 실정이다.
이 가운데 한밭대 구치완 교수팀과 한국생명공학연구원 이무승 박사팀이 공동 연구개발을 통해 형광 기반의 시가독소 검출법 및 휴대형 고감도 광학 검출기기를 제작했다.
특히 미세한 형광세기를 감지하기 위해 고감도 광전자 증배관(PMT) 부품을 이용하고, 미약한 신호를 증폭하는 회로를 설계했다. 또 작은 패키징 내에서 광학부품을 정확하게 정렬할 수 있도록 3D 프린터를 사용해 광학 하우징(패키징)을 만들었다.
크기는 17cm x 13cm x 9cm이고 무게는 약 770g이다. 제작된 시스템은 110pM의 낮은 형광 감도를 검출할 수 있고, 2pg/㎕의 낮은 농도의 시가독소 단백질(Stx2B)을 측정할 수 있다.
공동연구팀에서 석사과정 김정태 씨가 제 1저자로 참여한 이번 연구 결과는 SCI급 국제학술지인 플로스원(PLoS ONE) 7월 16일자 온라인 판에 게재됐다.
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