나노선 및 탄소 나노튜브 각각은 향후의 바이오센서에 있어 주요 성분으로써 촉망

을 받고 있다. 이와 같은 두 나노수준 센서를 하나의 장치에 조합함으로써 차세대 생

지표 검출기의 제조에 잠재성이 있음이 남캘리포니아 대학교(University of 

Southern California) 연구진에 의해 증명되었다.

 

Journal of the American Chemical Society지에 Chongwu Zhou 박사 연구진은 산

화 인듐 나노선(indium oxide nanowires)에 항체를 직접 부착하기 위한 새로운 화

학적 방법을 소개하였다. 방법은 산성 용액에 인듐 나노선 장치를 담그는 과정을 포

함하고 있어 와이어가 호박산(succinic acid) 유도체와 반응하도록 유도한다. 그 후 

전립선에 대한 특정 항원(prostate specific antigen, PSA)에 결합하는 단일세포로 

구성된 항체를 첨가하였다. 연구진은 전립선 암의 생표지자를 탐지하기에 적합한 

PSA 수치를 읽어내는 장치를 제조하기 위해 항체가 표지된 나노선을 항체가 표지

된 탄소 나노튜브와 조합하였다(그림 1 참조).

 

하나의 장치에 두 개의 나노구조체를 조합하는 장점은 PSA가 존재할 때 두 성분이 

반대의 전기 신호를 내놓는 사실에 기인한다. 즉, 나노선은 n-형 전도체로, 나노튜브

는 p-형 전도체로 작용한다. 이와 같은 두 형태의 전도체를 단일 회로에 도입함으로

써 PSA에 대한 뛰어난 감도와 특정성을 얻어낼 수 있었다. 이러한 조합 장치는 밀리

리터 용액당 5 ng의 PSA를 검출할 수 있었다(그림 2 참조)

 

하지만 연구진은 나노선/나노튜브 조합의 전기 감응이 20배의 농도가 감소된 250 피

코그램/밀리리터(picograms/milliliter) 수준으로 검출될 수 있다고 말했다. 이러한 

감도 수치는 나노선/나노튜브 센서가 현존하는 센서의 측정 수치를 초과하는 미량

도 탐지할 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 결과에 기초하여 연구진은 현재 동일한 

센서 장치를 도입해 다중의 생표지자를 동시에 탐지할 수 있는 장치 개발에 매진하

고 있다(그림 3 참조).

 

“Complementary detection of prostate-specific antigen using In2O3 nanowires 

and carbon nanotubes”라는 제목의 논문 초록은 저널의 웹페이지에서 열람 가능하

다(http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/jacsat/asap/abs/ja053761g.html).

 

[그림]

1. 나노선/나노튜브 센서의 조립 과정에 대한 모식도.

 

 

2. PSA에 대한 산화 인듐 나노선과 탄소 나노튜브의 전류-전압 곡선.

 

 

3. 산화 인듐 나노선과 탄소 나노튜브 각각의 전류 감응 곡선.

 

 

[원문 정보]

Chongwu Zhou et al., J. Am. Chem. Soc., 127 (36), 12484 -12485, 2005. 

 

  정보출처   National Cancer Institute, Sept. 12, 2005  

  원문언어   영어 

  출판날짜   2005년 09월 12일 

  국      가   미국 

  주제분야   화학-기타(C50) 

  원본파일  http://techtrend.kisti.re.kr/down.jsp?

gubun=trend&down_url=/upload/attssa/Nanotubes and Nanowires 

Combination.doc