DGIST(대구경북과학기술원) 융합연구원 바이오융합연구부 이윤희 선임연구원(박사)이 분자들이 어떻게 서로 상호 작용하는지 세밀하게 살펴볼 수 있는 분자 안경 기술인 탄소나노튜브 트랜지스터 기술을 개발했다.

30일 DGIST에 따르면 이 기술을 통해 나노 기술 및 분자 생물학 분야에서의 새로운 연구 방향을 제시할 수 있을 것으로 보인다.

미세한 전하를 세로토닌, 도파민과 같이 작은 입자들은 우리 몸 안에서 중요한 역할을 한다. 이들이 어떻게 움직이고 상호작용하는지를 이해하는 것은 매우 중요한데 지금까지는 미세한 상호작용을 포착하는데 한계가 있었다.

이 박사는 탄소나노튜브를 이용해 전례 없는 감도와 해상도를 가진 분자안경인 분자 연구용 트랜지스터를 개발했다. 탄소나노튜브는 아주 작은 크기와 더불어 높은 전도성, 강한 강도와 유연성을 가지고 있다.

이에 탄소나노튜브를 이용해 분자를 관찰하는 이 기술을 이용한다면 생체 내에서 미세한 전하를 띄는 세로토닌, 도파민 등의 신경 전달물질과 그들의 결합 파트너 사이의 상호작용을 보다 관찰할 수 있다.

특히 이 박사는 이 기술을 이용해 세로토닌 및 도파민 저분자체와 상호작용하는 압타머의 네 가지 상태의 구조적 전환을 포착, 기존에 알려지지 않았던 압타머-리간드 분자 간의 복잡한 상호작용을 밝혀내는 데 성공했다.

연구 결과는 고정밀도로 분자 간 상호작용을 연구하는 것에서 나아가 미래의 나노 의학 및 생체 분자 공학 분야에 있어 중요한 도구로 쓰일 것으로 전망된다.

이 박사는 "이 기술은 분자 수준에서의 상호작용을 더욱 세밀하게 이해할 수 있는 새로운 창을 열어 줄 것이다"며 "분자 진단 및 질환 연구의 비용 및 기술적 장벽을 낮추고, 분자 수준에서 생체 시스템을 제어할 수 있는 정밀 의료 기술을 사회에 제공하고 싶다"고 밝혔다.

한편, 과학기술정보통신부 중견연구자 지원사업의 지원으로 수행된 이 연구결과는 나노 기술 분야 최고 권위 학술지인 '네이처 나노테크놀로지'에 1월17일 온라인 발표됐다. 미국 컬럼비아대 연구팀과 협력해 발표한 이 논문은 이 선임연구원이 제1저자로, 컬럼비아대 케네스 L 셰퍼드 교수가 교신저자, 제이콥 부크하임 박사가 공동 제1저자로 참여했다.