KAIST(총장 서남표)는 생명화학공학과 박현규 교수 연구팀이 스마트폰을 비롯한 휴대용 개인기기에 널리 이용되고 있는 정전기 방식의 터치스크린을 이용해 생체분자를 검출하는 원천기술을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.
스마트폰과 같은 휴대용 전자기기에 적용되는 정전기방식의 터치스크린은 일반적으로 손가락 접촉을 통해 발생하는 터치스크린 표면의 정전용량 변화를 감지해 작업을 수행한다. 연구팀은 DNA가 자체의 정전용량을 가지고 있으며, 농도에 따라 정전용량이 변화한다는 사실에 착안해 정전기 방식의 터치스크린을 생체분자 검출에 활용할 수 있을 것이라고 예상했다.
이를 규명하기 위해 연구팀은 대표적인 생체분자인 DNA를 터치스크린 위에 가하고 정전용량 변화량을 감지했다. 실험결과 터치스크린을 이용해 DNA의 유무와 농도를 정확하게 검출할 수 있었다. 이 결과 DNA뿐 아니라 세포, 단백질, 핵산 등 대부분의 생체분자가 정전용량을 갖고 있기 때문에 다양한 생체물질의 검출에도 활용될 수 있다는 가능성을 제시했다.
박현규 교수는 “모바일 기기 등에 입력장치로만 이용해 왔던 터치스크린을 생체 분자 등의 분석에 이용할 수 있음을 세계 최초로 입증했다”며 “이 원천기술을 이용해 터치스크린 기반의 스마트폰 또는 태블릿PC 등을 이용해 개인이 질병을 진단하는 시대가 올 것”이라고 전망했다.
이와 함께 논문의 제1저자인 원병연 연구조교수는 “현재는 생체분자의 유무 또는 농도만 측정 가능한 단계며, 앞으로 특정 생체분자를 선택적으로 검출할 수 있는 기술을 개발해 가까운 시일 내에 상용화에 주력할 것”이라고 덧붙였다.
한편 이번 연구는 지식경제부가 시행하는 ‘산업원천기술개발사업’으로 수행됐으며, 연구의 중요성을 인정받아 화학 분야의 세계적 학술지 ‘앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)’ 1월호 표지논문으로 선정됐다.
