KAIST, 전기화학적 실시간 중합효소 연쇄반응 기술 개발

KAIST(한국과학기술원·총장 서남표)는 박현규 생명화학공학과 교수가 전기화학적 활성을 가진 핵산 결합 분자인 메틸렌 블루(Methylene Blue)를 이용해 전기화학적 실시간 중합효소 연쇄 반응(Real-Time PCR) 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.

현재 유전자 분석 분야에서 가장 널리 사용되고 있는 Real-Time PCR(Polymerase Chain Reaction) 방법은 형광 신호를 이용하기 때문에 고가의 장비와 시약이 사용되는 분석 기술이다.

박 교수 연구팀은 산화·환원을 통해 전기화학적인 신호를 발생하는 물질인 메틸렌 블루가 핵산과 결합하면 전기화학적 신호가 감소하는 현상에 착안, 핵산의 증폭 과정을 전기화학적 신호를 통해 실시간으로 검출할 수 있는 전기화학적 Real-Time PCR(Polymerase Chain Reaction)을 구현하는 데 성공했다.

또한 이 신호 변화 현상이 메틸렌 블루의 확산 계수와 관련된 것임을 규명, 향후 다양한 방법으로 응용될 수 있는 신호 발생을 기반으로 한 기술도 확립했다. 아울러 다양한 질병 진단을 비롯해 유전자 연구 분야에 적용할 수 있음을 입증했다.

박 교수는 "Real-Time PCR 기술이 현재 유전자 진단 분야에서 가장 확실한 분석 방법임에도 불구하고 형광 기반의 분석 방법이다 보니 고가의 검출 장비 및 분석 시약을 필요로 한다"며 "이번 연구 결과로 유전자 진단에 소요되는 시간과 비용을 획기적으로 절감할 수 있다"라고 설명했다. 한편 이번 연구는 연구의 중요성을 인정받아 분석화학 분야의 세계적인 학술지인 '애널리스트(The Analyst)' 4월호 표지 논문으로 선정됐다.
 

▲박현규 교수가 개발한 칩 사진. ⓒ2011 HelloDD.com
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