탄소 나노튜브는 질병 탐지를 위한 단일 분자 바이오센서 제조에 있어 촉망받는 후

보자 중의 하나이다. 나노튜브의 전기적 전도성은 생분자가 결합했을 때 측정 가능

한 수치 변화를 나타낸다. 한국의 연구진은 탄소 나노튜브의 표면에 DNA 앱타머

(aptamer)를 부착시켜 나노튜브의 감도에 매칭되는 특정성과 내구성을 구비하였다.

앱타머는 커다란 단백질 항체처럼 기능하는 작은 DNA 혹은 RNA의 합성 분자로써 

특정한 타겟 분자에 결합하는 성질을 갖고 있다. 앱타머는 항체보다 안정하고, 제조 

비용이 저렴하다.

Journal of the American Chemical Society지에 화학연구원의 이정오 박사 연구진

은 장 효과 트랜지스터(field-effect transistor)의 활성 요소로써 도입되는 단일 벽 탄

소 나노튜브에 DNA 앱타머를 부착하는 방법을 소개하였다. 연구에 사용된 앱타머

는 응고와 관련된 혈액 단백질인 트롬빈(thrombin)을 인식하여 결합되도록 디자인

되었다(그림 참조).

전기 회로가 가동되면 앱타머로 변형된 트랜지스터는 트롬빈 희석 용액이 적가되자

마자 즉각적인 전도도 감소를 나타낸다. 반면 췌액 효소인 엘라스타제(elastase) 희

석 용액에는 전도도 변화를 나타내지 않았다.

장치의 감도는 10 나노몰(nanomolar) 수준이다. 연구진은 이미 고성능 단일 벽 탄

소 나노튜브를 이용해 장치를 개발 중이고, 위의 감도는 보다 증가할 것으로 예상하

고 있다.

“Single-walled carbon nanotube biosensors using aptamers as molecular 

recognition elements”라는 제목의 논문 초록은 저널의 홈페이지에서 열람 가능하

다. 충남대학교 연구진도 위의 연구에 참여하였다.

[그림]

단일 벽 탄소 나노튜브 기반의 앱타머 센서에서 트롬빈의 결합에 관한 모식도 

  정보출처   Nationanl Cancer Institute, Aug 29  

  원문언어   영어 

  출판날짜   2005년 08월 29일 

  국      가   핀란드 

  주제분야   화학-기타(C50) 

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

gubun=trend&down_url=/upload/attssa/Single Molecule Sensor.doc