[메디먼트뉴스 한경숙 기자] 적혈구 세포막을 이용해 과일이나 채소의 잔류 농약을 족집게처럼 검출하는 새로운 바이오센서 기술이 개발됐다.
한 연구팀은 국제학술지 '바이오자원 및 바이오제품 저널'에 적혈구 세포막을 키토산 하이드로겔로 안정화해 유기인계 농약을 민감하게 탐지하는 기술을 개발했다고 23일(현지시간) 밝혔다.
생체 세포막은 특정 물질을 인식하는 기능이 뛰어나 바이오센서 소재로 주목받았지만, 인공적인 환경에서는 구조가 쉽게 파괴돼 안정성과 성능을 유지하기 어려웠다.
연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 키토산을 활용했다. 양전하(+)를 띠는 키토산 하이드로겔이 음전하(-)를 띤 적혈구 세포막을 정전기적 인력으로 단단히 고정하는 '안정화 지지체' 역할을 하도록 설계했다.
이 방식은 세포막의 고유한 유동성을 보존하면서, 농약 성분과 반응하는 핵심 효소인 '아세틸콜린에스테라제'(AChE)의 구조를 안정적으로 유지하는 데 성공했다.
또한 연구팀은 하이드로겔 매트릭스에 탄소나노튜브를 첨가해 전기 전도성을 높여 신호 전달 능력을 개선했다.
개발된 바이오센서는 7일간의 연속 실험에서도 초기 성능의 85.8%를 유지하는 안정성을 보였다. 실제 사과, 오렌지, 토마토 등 농산물 샘플에 포함된 유기인계 농약을 성공적으로 검출해 실용화 가능성을 입증했다.
유기인계 농약은 살충 효과가 뛰어나 널리 쓰이지만, 아세틸콜린에스테라제 효소 활성을 억제해 인체에 유해할 수 있다. 이번 연구는 식품 안전 및 환경 모니터링 분야에 활용될 수 있는 새로운 길을 열었다고 평가받는다.
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