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옥수수 전분으로 만든 바이오센서로 독성물질 수은 검출한다

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옥수수 전분으로 만든 바이오센서로 독성물질 수은 검출한다

2019.10.10 15:40
수은 검출 자동화 칩 실제 사진. 식품연구원 제공.
수은 검출 자동화 칩 실제 사진. 식품연구원 제공.

국내 연구진이 옥수수 전분으로 만든 바이오센서로 수은을 1시간 내에 검출할 수 있는 기술을 개발했다. 

 

한국식품연구원은 우민아 소비안전연구단 선임연구원 연구팀이 물에 오염된 수은의 농도를 빠르고 간편하게 분석할 수 있는 휴대형 고감도 수은 검출 기술을 개발했다고 10일 밝혔다. 비싼 데다 크기가 큰 기존 수은 분석기보다 작고 싸지만 미세한 분석은 물론 분석 시간도 1시간 내로 줄인 게 특성이다. 

 

수은은 상온에서 액체인 물질 중에서 가장 밀도가 높다. 금속을 잘 용해시키는 성질이 있어 금이나 은을 녹일 수 있다. 인체에 흡수될 경우 잘 배출되지 않고 쌓인다. 체내에 쌓인 수은은 신경세포에 피해를 주기 때문에 주의할 필요가 있다. 특히 물에 수은이 오염되면 생태계에 문제를 일으키고 인간의 건강에도 악영향을 미친다. 

 

수은 분석에 가장 널리 이용되는 방법은 ‘유도결합 플라스마 질량분석기(ICP-MS)’로 불리는 장비를 활용하는 것이다. 플라스마를 이용해 시료를 이온화시키고 질량 분석기로 분리해 정밀도와 민감도가 우수하다. 하지만 분석 비용이 상대적으로 비싸고 분석시간이 길어 현장용으로 적합하지 않은 한계가 있다. 

 

이같은 단점을 극복하기 위해 색 변화로 수은 유무를 판별할 수 있는 판별하는 바이오센서가 최근 활발히 연구중이다. 

 

우민아 선임연구원 연구팀은 이번 연구를 통해 수은 검출용 자동화 칩을 개발하고 휴대가 간편한 색차계를 이용해 사용자 편의성과 재현성이 높은 바이오센서를 구현했다. 자동화 칩 소재는 옥수수 전분에서 추출한 원료로 만든 고분자 소재(PLA)다. 연구팀이 만든 바이오센서를 통해 물 속 수은 이온을 검출한 결과 세계보건기구(WHO) 허용기준인 리터당 6.0마이크로그램보다 낮은 리터당 3.3마이크로그램까지 검출하는 데 성공했다. 

 

우민아 선임연구원은 “이번 연구는 저렴하고 간편한 방법으로 1시간 이내에 수은을 검출할 수 있는 바이오센서를 구현한 것”이라며 “현장용 수은 검출 플랫폼으로서의 가능성을 입증한 데 의미가 있다”고 말했다. 

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