한국연구재단은 최근 「2013년 기초연구 우수성과」 50건을 선정하고 10월 16일(수) 국립과천과학관에서 기초연구 우수성과 인증식 및 전시회 개막식을 개최했다.

기초연구 우수성과 선정사업은 한국연구재단에서 지원된 연구개발사업을 통해 과학적·기술적·경제적·사회적 영향력이 큰 성과를 발굴하고 인증하는 사업으로 매년 시행되고 있다. 올해는 선정된 우수성과를 대상으로 “기초연구에서 미래를 수확하다”라는 주제로 인증식 및 전시회가 진행된다.

인증식에서는 2012년에 수행된 연구개발사업 결과 중 이공계 기초연구(30건), 인문사회연구(9건), 국책연구(11건) 부문에서 선정된 50건의 우수성을 인증하고, 해당 연구자에게 인증패를 수여했다.

심상준 교수는 <생체분자 신호다중검지를 위한 고성능검출시스템개발>로 선정됐다. 이 연구의 목적은 금 나노입자가 고정된 표면 플라즈몬 공명 센서를 이용하여 DNA-단백질 상호작용 및 결합 활성을 분석하는 방법과 프로모터 활성을 분석하는 방법을 제공하는 것으로, 표면 플라즈몬 공명 센서(surface plasmon resonance sensor)를 이용한 유전자 전사 분석에 관한 것이다.

이 연구를 통해 유전자 전사활성을 실시간으로 분석할 수 있으며, point mutation된 프로모터 유전자를 RNA 중합효소가 특이적으로 인식하는 현상을 쉽게 관찰 가능하다. 그리고 유전자의 변이 여부를 나노 수준에서 정확히 식별해 냄으로써, 유전자 변이 진단 센서로서의 유용성을 검증했다. 이러한 점을 활용하여 질병진단과 함께 신약 물질 등의 탐색 등에도 이용 가능하다. 또한 실제 체액을 이용한 검지 등사용 가능하며, 약물 전달체 분석 및 세포내 발현 분석, 생체분자의 구조나 운동 모니터링 등에도 활용이 가능하다. 질병의 조기 진단 및 이산화탄소의 생물학적 전환에 사용함으로써 기술적, 산업적 경제파급 효과를 기대할 수 있다.

이지원 교수는 로 선정됐다. 이 연구는 기존의 효소면역검지법(ELISA)이 지닌 기술성 및 실용성 한계를 극복하기 위해 인간 유래의 훼리틴 단백질 나노입자를 이용하여 3차원 프로브를 개발하고, 이를 고분자 단량체와 결합한 후 one-step 중합반응을 통해 다공성 구조의 하이드로젤을 제조함으로써 바이오-나노-화학 융합 기반의 실용적 3차원/입체형 진단 기술 및 시스템 개발에 대한 내용이다.

이번 연구에서는 난치성 질환 중 겉보기 증상만으로는 정확히 구별하여 진단될 수 없는 쇼그렌증후군(Sjogren syndrome)과 후천성 면역결핍증후군 (AIDS)을 선정하여, 동시에 두 질환을 정확히 감별 진단할 수 있는 새로운 진단 기술 및 시스템을 개발했다. 또한 유전공학 기법을 이용하여 두 질환 표지 인자를 특이적으로 검지할 수 있는 인간 훼리틴 기반의 3차원 프로브를 각각 제작하고, 이를 하이드로젤과 화학적으로 융합하여 단백질 나노입자 프로브가 내부에 고르게 분포되어 있는 다공성 구조의 새로운 3차원 입체형 진단시스템을 개발했다.

이 연구 성과의 단백질 나노입자-하이드로젤 융합 3차원/입체형 진단기술 및 시스템은 다양한 질환 특이적 표지인자 검지용 프로브의 고정화에 범용적으로 활용될 수 있기 때문에 다수의 질환 진단에 폭넓게 적용 가능다는 장점이 있다. 또한, 차세대 진단센서시스템의 필수 요건 중 하나인 동시다중 진단시스템 구현에 효과적으로 이용될 수 있으며, 진단 분야에만 국한되지 않고, 신종 병원체 및 유해물질 검출용 환경 모니터링 센서, 식품안전성 평가 센서 등 다양한 측정용 센서에 적용 가능할 것으로 예상되기 때문에 향후 다양한 산업분야에서의 응용 가능성은 매우 높다고 할 수 있다. 또한, 단백질 나노입자는 대장균 배양을 통해 저렴한 비용으로 대량 생산이 가능하고, 나노독성이 전혀 없는 생체 소재이며, 안정성이 매우 높기 때문에 생체적합성 약물전달 기반소재로도 활용될 수 있음. 이러한 단백질 나노입자의 안정성은 화학전환용 효소의 안정성 향상에도 크게 기여할 수 있어 화학촉매공정을 대체하는 친환경 바이오촉매공정 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.