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감지속도를 기존보다 월등히 높인 새로운 바이오센서 플랫폼이 개발됐다.

바이오센서의 성능은 센서의 분해능과, 진단하고자 하는 분자의 이동속도에 따라 달라진다. 지금까지 과학자들은 나노소재로 분해능을 높여왔지만, 분자의 확산 속도가 느려 센서의 성능을 높이는 데 한계가 있었다.

김철기 DGIST 신물질과학전공 교수팀은 단백질과 DNA 등 바이오 분자에 나노 크기의 초상자성 입자를 부착했다. 초상자성입자는 주변에 자기장이 있을 때만 자석으로 변하는 입자다. 또 거미줄 모양을 본 따 미세 자기장 패턴을 만들고 중심부에 바이오센서를 놓았다.

실험 결과, 플랫폼의 미세 자기장 패턴을 따라 바이오 분자가 중심부 센서로 이전보다 더 빠르게 이동했다. 바이오센서의 감지속도는 기존보다 20배 더 빨라졌다.

김 교수는 “거미줄 모양의 자기장 패턴이 고속도로 역할을 하는 셈”이라며 “질병의 초기 진단과 재발 진단에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 연구 결과는 학술지 ‘엔피지 아시아 머티리얼스’ 온라인판 3월 31일자에 게재됐다. doi:10.1038/am.2017.37