한국원자력연구원은 1일 환경안전평가연구부 정일래 박사가 주도한 공동 연구팀이 유망 바이오소재인 `DNA 은나노클러스터` 센서의 작동 원리를 규명했다고 밝혔다. 이번 성과는 전북대학교, 연세대학교, ㈜서린바이오 사이언스 및 미국 오크리지국립연구소와의 산학연 공동 연구 결과로, 나노과학 및 재료과학 분야 세계적 권위지인`ACS NANO`의 온라인판 6월에 게재됐다.

DNA 은나노클러스터는 강력한 형광물질을 발산할 수 있는 신소재로 환자의 체내 DNA, RNA 등 생체물질을 검출해 암이나 치매 등 난치성 질환을 진단하는 바이오 소재로 활용된다. 그간 DNA 은나노클러스터가 어떤 원리로 형광 발색을 하는지에 대한 연구가 미미했다.

연구팀은 마주 보는 두 개의 머리핀(hairpin) 구조의 DNA가 마주 보는 결합 구조(head-to-head dimer structure)를 형성할 때 결합한 은나노센서가 강한 오렌지 형광을 띠게 된다는 사실을 발견했다.

이번 성과는 `양자빔 소각산란` 기술을 활용해 나노 영역의 DNA를 관찰할 수 있었기 때문에 가능했다. 소각산란기법은 현미경으로도 볼 수 없는 작은 나노 크기의 입자를 관찰하는 기법이다.

정 박사는 "원자력연의 원자력 기술을 활용해 바이오소재의 구조와 작용 원리를 규명했다는 점에 의미가 있다"며 "앞으로 바이오 분야에서 원자력 기술의 활용 폭을 확장 시킨다면, 생물 구조 분석 연구에 큰 진전이 있을 것으로 기대된다"고 밝혔다. 조남형 기자

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