▲ 빛을 흡수해 명암을 구분하는 광수용체를 포함하는 나노 크기의 소포체(vesicle)가 테라헤르츠 분자 센서의 센싱칩 부분에 도포된 모습.

국내 연구진이 망막 손상으로 불편을 겪는 이들을 위한 인공 망막에 필수적인 핵심 기술을 개발해 주목받고 있다.

최근 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 센서시스템연구센터의 서민아 박사 연구팀은 서울대 박태현 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 인공 생체 소재인 광수용체에서 빛을 인지했을 때 일어나는 단백질 구조변화를 직접 관찰할 수 있는 초고감도 테라헤르츠(THz, 1012Hz) 분자 센서를 개발했다고 밝혔다.

이는 빛을 인지하고 색까지 구분하는 광수용체가 상온에서 적은 양의 표본에서도 신호가 검출될 수 있다는 점을 확인했다는 점에서 큰 의미가 있다.

이번 연구는 인간 광수용체 단백질 중 주로 명암을 구분하는 간상세포를 이용하여 인공 광수용체를 생산하고, 이들이 빛을 흡수할 때 일어나는 분자 구조의 변화를 테라헤르츠 메타물질을 이용해 증폭된 신호를 포착해 그 특성을 분석했다는 것에서 주목을 받고 있다.

특히 테라헤르츠 메타물질을 사용하여 특정 파장 또는 주파수에서의 테라헤르츠파의 신호를 선택적으로 높여 높은 선택성과 민감도를 지닌 생화학 저분자 및 바이러스를 선택적으로 검출하는 플랫폼으로 활용하는 가능성을 최초로 발견했다는 설명이다.

연구를 주도한 서민아 박사는 “인체 내 신호전달 체계에 기여하는 자극에 대한 대부분의 세포 반응은 막 단백질의 구조 변화(conformational change)로부터 시작되기 때문에, 이번 연구 내용은 향후 인공 광수용체뿐 아니라 다양한 인체 내 세포들에서 기능 조절에 관한 연구들에 적용이 가능할 것으로 전망된다”고 설명했다.

한편 이번 연구결과는 센서 분야의 상위 국제학술지인 「Sensors and Actuators B: Chemical」의 최신호에 게재됐다.

문의 02)958-6170