초록 ▼

○ 일반적으로 바이오센서는 바이오인식 요소, 바이오변환 요소, 전자시스템으로 구성된다. 바이오인식 요소는 바이오수용체라고도 하며 특정한 분석물과 상호작용을 하여 변환기에 의해 측정이 가능한 신호를 생성한다. 바이오수용체의 중요한 요구조건은 기질이나 다른 화학적 또는 생물학적 성분 내에서의 높은 선택도이다. 바이오센서는 항체/항원, 효소, 핵산/DNA, 세포구조/세포, 생체모방 재료 등 바이오인식 요소의 상호작용의 형태에 따라 분류할 수 있다.

○ 바이오센서는 바이오변환기의 형태에 따라 분류할 수 있으며

○ 일반적으로 바이오센서는 바이오인식 요소, 바이오변환 요소, 전자시스템으로 구성된다. 바이오인식 요소는 바이오수용체라고도 하며 특정한 분석물과 상호작용을 하여 변환기에 의해 측정이 가능한 신호를 생성한다. 바이오수용체의 중요한 요구조건은 기질이나 다른 화학적 또는 생물학적 성분 내에서의 높은 선택도이다. 바이오센서는 항체/항원, 효소, 핵산/DNA, 세포구조/세포, 생체모방 재료 등 바이오인식 요소의 상호작용의 형태에 따라 분류할 수 있다.

○ 바이오센서는 바이오변환기의 형태에 따라 분류할 수 있으며 전기화학적 바이오센서, 광학적 바이오센서, 전자적 바이오센서, 압전 바이오센서, 중량측정 바이오센서, 초전 바이오센서 등이 있다. 바이오센서는 응용 잠재력이 아주 크며 혈당측정, 다양한 질병의 조기 진단, 살충제나 중금속 검출과 같은 환경 응용, 공기전염성 세균 검출, 미생물 검출, 항생제나 성장촉진제와 같은 잔류약물 검사, 신약개발 및 평가, 독성 대사물질 검출 등에 활용된다.

○ 본고에서는 이러한 바이오센서 중에서 항체/항원의 특이적 결합을 이용한 면역센서에 대해 검토한다. 면역센서에는 항원/항체 결합에 의해 발생하는 전기적 변화를 직접 측정하는 비표지 방식과 형광분자, 효소, 방사성 동위원소와 같은 추적자와의 조합에 의해 발생하는 물리화학적 변화를 측정하는 표지 방식이 있다.

○ 면역센서 관련 국내의 최근 개발 사례로 발암 단백질의 특성을 단일분자 수준에서 실시간 관찰하는 '면역침강기법‘, 금 나노입자 표면에 암 모델항원과 면역보조제를 결합한 ’금 나노 항암백신, 대장균에서 인공항체를 대량으로 추출하는 기술, 질화물 LED를 이용한 생체삽입 형 바이오센서(이상 KAIST), 스트레스 호르몬의 농도에 따라 공진주파수가 변하는 ‘감성진단 칩’(연세대), 항체와 자성입자를 결합한 전립선암 진단기술(고려대), 홍합 단백질을 이용한 항체 고정 기술(포스텍)이 있다. 앞선 반도체 및 IT 기술과 바이오기술의 융합연구를 통해 재료, 소자, 기기, 서비스를 포함한 거대한 바이오시장을 선도할 것으로 기대한다.