［중부매일 정구철 기자］한국교통대학교(총장 박준훈) 화공생물공학전공 박성영 교수와 이기백 교수 연구팀이 암세포에 존재하는 활성산소와 탄소양자점의 반응에 의한 하이드로겔이 스스로 복구하는 자가 치유 능력, 접착력 증가 및 전도도 변화에 의해 암세포를 간편하게 진단할 수 있는 신개념 무선 센싱용 하이드로겔 소재를 개발했다.

한국연구재단 2018년 이공분야 대학중점연구소사업 및 2020년 기초연구사업의 지원으로 수행된 이 연구성과는 미국화학회(ACS)가 발행하는 국제학술지 'ACS 나노' 최신호에 게재됐다.

연구팀은 암세포에서 고농도로 존재하는 활성산소에 의해 분해되는 특성이 있는 탄소 양자점-하이드로겔을 제작했으며 암세포와 정상세포에서 하이드로겔의 우수한 선택적 센싱 특성을 확인했다.

특히, 암세포 진단을 위해 기존 고가의 장비를 활용하지 않고 세포의 종류 및 농도에 따른 하이드로겔의 스스로 복원되는 자가치유 특성과 접착력 유무을 이용해 시각과 촉각으로 암세포를 진단할 수 있고 전기 저항 변화를 통해 스마트폰으로 간편하게 실시간 모니터링을 할 수 있다는 장점이 있다.

활성산소는 암을 포함해 노화와 만성 염증, 심근경색 등 수 많은 질병과 연관관계를 갖고 있어 이 연구에서 개발된 소재를 활용할 경우, 수술 및 치료과정에서 짧은 시간 내에 다양한 질환의 발생 유무를 확인할 수 있다.

이에 따라 향후 질병 진단용 무선 센싱 하이드로겔은 바이오 및 헬스케어 등 다양한 4차산업 분야에서 매우 큰 활용성이 기대된다.

박성영 교수는 "암세포 진단에서 하이드로겔을 활용해 시각과 촉각 및 무선 센싱 소재를 개발한 첫 번째 연구 보고"라며 "향후 관련 기술이 활성산소와 관련된 질환을 손쉽게 진단할 수 있는 개인맞춤형 진단 센서 소재에 적용될 것으로 기대된다"고 설명했다.

박성영 교수는 한국공업화학회가 주관한 2020년 대주 학술상을 수상하고 지난해 과학기술정보통신부 장관 표창을 수상했으며 2017~2019년 한국교통대학교 펠로우를 최근 수상했다.