서울대학교

사람의 후각 수용체 단백질과 고분자 나노튜브 결합 세계 최고수준의 바이오 전자 코 개발

인간의 감각 가운데 그 복잡성으로 인하여 가장 알려지지 않은 영역이 후각분야이다. 이를 위하여 생물학적 인공후각센서의 개발이 끊임없이 이루어져 왔다. 바이오 전자 코 (bio-electronic nose)는 사람의 코가 지니지 못한 장점을 갖는다. 즉 유독가스처럼 사람이 맡을 수 없거나 인체에 해를 끼치는 냄새물질의 감지나, 그 밖에 인간에 의해 정확한 구분이 힘든 냄새들도 감별할 수 있다. 또한 사람의 코는 일시적으로 냄새에 민감하지만 쉽게 피로해짐으로 인해 연속적으로 냄새 감별이 어려운 점을 해결할 수 있다. 최근엔 사람의 호흡이나 소변에 포함된 특정 휘발성유기화합물(volatile organic compound, VOC)이 여러 질병, 특히 암의 지표 물질로 활용될 가능성에 대해서 연구되고 있다.

화학생물공학부 장정식, 박태현 교수 연구팀은 최근 “사람의 후각 수용체 단백질을 전기가 통하는 전도성 고분자 나노튜브에 결합시켜 바이오 전자 코를 개발했다”고 밝혔다. 이는 수용체 단백질과 고분자 나노튜브의 완전한 화학결합을 유도하여, 수용체 단백질 끝에 냄새를 내는 물질이 달라붙으면 단백질의 전기적 성질이 바뀌어 나노튜브를 통해 초소형 전극으로 전달된다. 결국 냄새 물질을 전기신호로 감지하는 장치이다. 그 결과 바이오 전자 코는 극미량(pemto mole)의 냄새 물질도 감지해 낼 수 있으며, 특정 냄새 물질만 정확히 골라내는 능력을 보였다. 어떤 수용체 단백질을 쓰느냐에 따라 냄새를 원자 하나 차이까지 정확하게 골라낼 수 있다는 말이다. 이번 연구결과는 3월 17일 영국왕립화학회가 발간한 ‘화학세계(Chemistry World)’와 7월 6일 ‘NPG asia Materials’에 'Featured Highlight'로 잇따라 소개되었으며, 2009년 3월 9일 과학 권위지인 앙게반테 케미(Angewandte Chemie) 인터넷판에 발표되었다.

2009. 7. 30
서울대학교 연구처