박민 교수 연구팀, SCI급 국제학술지 논문 게재
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- 작성자 융합신소재공학전공
- 작성일 24.09.03
- - SCI급 국제학술지 Talanta에 게재
- - 경희대 기계공학과 허윤정 교수와 공동연구
- - 미세바늘과 바이오센서 기반의 비침습적 콜레스테롤 모니터링 기술 개발
- - 기존 혈액 검사를 대체할 수 있는 새로운 방법을 제시
<사진 설명: (좌측부터) 한림대 김지영 박사과정생, 한림대 김미연 박사과정생, 경희대 한유나 박사, 경희대 허윤정 교수, 한림대 박민 교수>
- 한림대학교(총장 최양희) 융합신소재공학전공 박민 교수 연구팀은 2024년 8 국제학술지인 Talanta (IF: 5.6, Chemistry, Analytical 분야 Q1 등급)에 논문을 게재했다.
- 선정된 논문의 제목은 “Development of an electrochemical biosensor for non-invasive cholesterol monitoring via microneedle-based interstitial fluid extraction”으로, 해당 연구는 경희대학교(총장 김진상) 기계공학과 허윤정 교수 연구팀과의 공동연구로 진행되었다. 해당 논문의 공동 1저자는 한림대 김지영, 김미연 박사과정생과 경희대 한유나 박사였다.
- 해당연구에서는 기존의 침습적 방법인 주사바늘을 대체하는 비침습적 미세바늘(microneedle)을 활용하여 세포간질액(interstitial fluid)를 추출하고, 전기화학 바이오센서를 활용한 콜레스테롤 농도 모니터링 모델을 제안하였다. 해당 연구는 기존 혈액검사를 대체할 수 있는 새로운 방법을 제시하고 있다.
- 연구팀은 비침습적 콜레스테롤 모니터링을 위해서 비침습적으로 세포간질액을 추출하는 미세바늘과 콜레스테롤 측정용 전기화학 바이오센서를 개발하였다. 콜레스테롤은 성인병의 근원인 대사증후군의 주요 바이어마커 중 하나로, 혈당과 함께 지속적인 모니터링이 요구되는 생체분자중 하나이다.
- 연구진은 흡습성 고분자인 폴리아크릴아마이드를 활용하여 미세바늘을 제작하였고, 제작된 미세바늘이 20 마이크로리터의 세포간질액을 1시간 이내에 추출가능함을 확인하였다.
- 또한, 세포간질액에서 콜레스테롤 측정을 위해 그래핀 기반의 전극을 사용하여 콜레스테롤 산화효소(ChOx)를 고정화함으로써 높은 민감도와 선택성을 구현했습니다. 특히, 이 시스템은 피부 유사 젤과 돼지 피부에서 실험적으로 성공을 거두며 실용 가능성을 입증했다.
- 이번 연구를 통해 환자가 피를 뽑지 않고도 콜레스테롤 수치를 간편하게 모니터링할 수 있도록 돕는 개인 맞춤형 건강 관리에 큰 기여를 할 것으로 기대된다. 연구진은 앞으로 이 기술을 상용화하고 임상 시험을 통해 인간 피부에서도 적용 가능성을 검증할 계획이다. 이번 연구는 국내 연구진이 개발한 혁신적인 기술로, 비침습적 콜레스테롤 모니터링을 통한 심혈관 질환 예방과 관리에 새로운 패러다임을 제시한다.
- 박민 교수와 허윤정 교수는 지난 5년간 인체 장기 칩, 미세바늘, 바이오센서 및 진단검사 관련 공동연구를 진행하고 있으며, 해당 논문은 난임 및 육아로 약 5년의 경력단절을 극복한 한유나 박사의 복귀 후 두번째 논문으로 성공적인 경력단절 극복을 의미하는 연구결과이기도 하다.