은 나노 덩어리가 '형광' 띠는 수수께끼 풀었다

은 나노클러스터 형광 발색 원리 첫 규명
DNA, 은 클러스터와 결합하면 적·청색 등 형광
’양자 빔 소각산란’기술 활용, 5년 만의 결실

[앵커]
암이나 치매 같은 난치성 질환을 쉽게 진단할 수 있는 날이 그리 멀지 않은 것 같습니다.

이런 질병을 진단하는 '바이오 마커'를 개발하는 데 꼭 필요하지만 수수께끼로 남아있던 원리를 국내외 연구진이 함께 풀어냈습니다.

이정우 기자입니다.

[기자]
10억 분의 1m 크기의 은 나노클러스터.

형광을 발산하는 은 입자 덩어리로 DNA와 단백질 등 다양한 생체 물질과 수은 같은 중금속을 검출할 수 있는 신소재로 주목받고 있습니다.

하지만 형광이 어떤 원리로 발현되는지에 대해 정확한 연구가 아직 미흡한 상태입니다.

한국원자력연구원이 국내 대학과 기업, 미국 오크리지국립연구소와 함께 은 나노클러스터의 형광 발색 원리를 처음 밝혔습니다.

[정일래 / 한국원자력연구원 환경안전평가연구부·공동 제1저자 : 질병을 진단하기 위해서는 은 나노클러스터라고 하는 합성 DNA를 만들어야 하는데, 합성 DNA 안에 은 나노가 패키징 되어 있으면 형광이 발색 되고 질병 유전자가 있으면 패키지에 입혀진 형광이 사라지는 현상을 나타내는 겁니다.]

일반적으로 DNA는 형광을 띠지 않지만, 은 나노클러스터가 결합하면 적색, 청색, 오렌지색 등 다양한 형광을 나타냅니다.

연구진은 2개의 DNA가 결합할 때 다리 역할을 하는 은 나노 센서가 오렌지색 형광을 띠는 사실을 발견했습니다.

'양자 빔 소각산란' 기술을 활용해 5년 만에 일궈낸 성과입니다.

[샤 프라틱 (인도) / 연세대 생명시스템대학 연구교수 : 우리는 이 현상의 원리를 규명해냈으며 이로써 통제하는 것이 가능해졌습니다. 따라서 우리는 미래에 이를 매우 저렴하고 즉시 활용이 가능한 마이크로 RNA를 이용한 질병 진단을 위한 바이오마커로 활용할 수 있게 되었습니다.]

산학연 공동 연구로 일궈낸 이번 성과는 나노·재료과학 분야 세계적 권위지 'ACS NANO' 온라인판에 게재됐고, 인쇄본에도 실릴 예정입니다.

YTN 이정우[leejwoo@ytn.co.kr]입니다.