기술 개요
“식품 안전과 생체 분석에서 필요한 표적을 구별해 선택적 검출과 신호 증폭을 구현하는 앱타머 바이오센서 기술입니다.”
산업 별 활용 방안
식품·사료 제조기업과 안전성 검사기관
식품 원료와 사료의 입고·생산 과정에서는 곰팡이독소와 식중독균 오염 여부를 확인해야 하지만, 여러 성분이 섞인 시료를 검사하는 데 시간과 비용이 소요될 수 있습니다. 앱타머 기반 표적 인식과 샌드위치 포획·전기화학 신호 증폭 방식을 검사 키트에 적용해 아플라톡신 G1 및 황색포도상구균의 선별검사 체계를 구성할 수 있습니다. 기존 품질관리 절차를 전면 교체하기보다 원료 검사 또는 출하 전 확인 단계의 센서·키트 모듈로 결합하고, 실제 식품·사료 매트릭스 성능은 PoC에서 검증할 수 있습니다.
체외진단 센서·검사키트 개발 기업과 의료 검사기관
호르몬 분석이 필요한 기업·기관은 시료 내 프로게스테론을 구별해 측정할 수 있는 인식 물질과 제품화 가능한 센서 구성을 확보해야 합니다. 프로게스테론에 특이적으로 결합하는 DNA 앱타머를 금 나노입자 색도 분석, 고상담체, 센서 및 키트 설계에 적용해 호르몬 분석용 제품 후보를 개발할 수 있습니다. 기존 검사 장비와 병행하는 연구·개발용 모듈부터 적용하고, 임상 시료에서의 정확도와 재현성은 공동 검증 과정을 통해 확인할 수 있습니다.
바이오센서·현장형 신속검사 제품 개발 기업
신속검사 제품 개발 기업은 표적별 인식 물질을 확보하는 것뿐 아니라 약한 검출 신호를 제품이 읽을 수 있는 수준으로 높이고 제조 형태에 맞게 구현해야 합니다. 본 기술의 표적 특이 앱타머 발굴과 금 나노입자 색도 분석, 앱타머 샌드위치 결합, 티라미드 기반 전기화학 신호 증폭을 제품 목적에 맞춰 결합할 수 있습니다. 기존 센서 플랫폼을 유지한 채 인식층 또는 신호 증폭 단계부터 도입하고, 표적·시료·판독 방식별로 공동개발과 성능 검증을 진행할 수 있습니다.
기술 설명
어떤 기술인가요?
앱타머 바이오센서는 특정 독소·호르몬·세균에 선택적으로 결합하는 짧은 DNA를 인식 물질로 사용해 시료 속 표적을 확인하는 기술입니다. 본 기술 포트폴리오는 표적별 DNA 앱타머 발굴, 센서 신호 증폭, 검출용 키트 구현을 함께 다룹니다. 아플라톡신 G1에 결합하는 앱타머로 식품·사료·환경 시료의 독소를 검출하거나 분리하고(특허 1), 프로게스테론에 특이적으로 결합하는 앱타머로 생체시료의 호르몬 분석에 활용하며(특허 2), 두 앱타머가 황색포도상구균을 함께 포획하고(특허 4), 티라미드 신호 증폭으로 전기화학 검출 신호를 높이는(특허 3) 기법으로 식품안전 검사와 바이오 분석에 적용할 수 있습니다.
어떤 문제를 해결하나요?
1. 복합 시료에서 표적만 구별하기 어려운 문제
식품·사료·환경 시료에는 다양한 성분과 유사 물질이 함께 존재해, 검사 대상 독소만 구별하거나 특정 세균만 확인하기가 어렵습니다. 표적에 결합하는 DNA 앱타머를 인식 물질로 사용하고, 황색포도상구균에는 서로 다른 부위에 결합하는 앱타머 쌍을 적용해 표적 선택성을 확보합니다.
2. 소량 오염에서 검출 신호가 약한 문제
초기 오염 단계의 식중독균이나 낮은 농도의 표적 물질은 센서가 읽을 수 있는 신호가 충분히 발생하지 않아 검사 결과가 불확실해질 수 있습니다. 표적균을 앱타머로 포획한 뒤 티라미드와 과산화효소 결합을 단계적으로 이용해 효소 표지를 늘리고, 전기화학 신호로 읽어 저농도 표적의 검출 가능성을 높입니다.
3. 현장 검사에 맞는 간편한 센서 구성의 부족
기존 분석법은 실험실 장비, 숙련 인력, 복잡한 전처리 또는 긴 분석 과정이 필요한 경우가 있어 식품 제조·유통 과정의 신속한 확인에 부담이 됩니다. 앱타머와 금 나노입자 색도 분석 또는 전기화학 전극을 결합해 색 변화나 전기 신호로 판독할 수 있는 센서·키트 구성으로 확장합니다.
연구자 및 특허 소개
구만복
고려대학교 융합생명공학과
2005년부터 고려대학교 융합생명공학과 교수
광주과학기술원 환경공학과 교수
“저희 연구진은 독소, 호르몬, 식중독균처럼 검사 목적에 따라 달라지는 표적에 선택적으로 결합하는 DNA 앱타머를 발굴하고, 이를 바이오센서·신호 증폭·검출 키트로 구현하는 기술을 연구합니다. 식품·사료 안전성 검사, 프로게스테론 분석, 식중독균 현장 검출 제품을 개발하는 기업·기관은 표적 인식 단계와 센서 신호 검출 단계를 결합해 활용할 수 있습니다. 보유 특허의 이전과 상용화 자문, 센서·키트 제작 기업과의 공동연구, 실제 시료 기반의 성능 검증 및 사업화 협력을 지원하고자 합니다.”
기술과 관련된 특허 4건
FAQ
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