1년간 보관가능한 단백질칩 제조기술 개발

[이데일리 이승현 기자] 나노 미세탐침을 이용해 변성되기 쉬운 단백질칩을 용이하게 패터닝할 수 있는 기법이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

장재원 부경대 물리학과 교수

25일 미래창조과학부에 따르면, 부경대 물리학과 장재원 교수 연구팀은 나노탐침을 이용해 단백질과 결합할 수 있는 알데하이드-실레인(Aldehyde-silane)을 유리기판 위에 원하는 패턴으로 만든 뒤 이 기판을 단백질 용액에 노출하는 간접적 방식으로 유리기판 위에 단백질을 패터닝하는 기술을 개발했다.

알데하이드-실레인은 유리기판과 잘 결합하는 ‘실레인’과 단백질과 잘 결합하는 ‘알데하이드’를 가져 유리기판과 표지단백질을 서로 연결시킬 수 있는 유기물이다.

단백질을 이미 만든 알데하이드-실레인 패턴을 따라 필요할 때마다 부착하면 단백질 패턴을 바로 만드는 경우에 비해 변성 등에 노출되는 시간이 줄어든다. 유리 기판에 단백질을 직접 패터닝하는 기존 방식은 바이오칩 유효기간이 1~2주에 불과했지만 알데하이드-실레인이 패턴된 유리기판은 1년간 보관한 뒤에도 단백질 패터닝이 가능한 게 확인됐다.

이 기술을 적용하면 사용자 편의성이 높아지고 단백질칩 기판의 제조 공정단가도 절감할 수 있을 것으로 기대된다. 단백질칩은 질병진단이나 생화학물질 검출 등에 쓰인다.

장 교수는 “포 표면단백질과 결합하는 단백질을 패터닝하면 이 패턴을 따라 같은 원리로 단일세포를 패터닝 할 수 있어 세포 분화연구나 신호전달연구 등에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

미래부와 한국연구재단의 지원을 받은 이번 연구 내용은 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스트 펑셔널 머티리얼즈’(Advanced Functional Materials)지 12월 17일자에 게재됐다.

△딥펜나노리소그래피(DPN) 기법을 통한 단백질 나노패턴 제작 모식도. 미래창조과학부 제공