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식품에 포함된 독성물질을 검출할 수 있는 저렴한 나노박막 편집국 |
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인도 뉴델리의 국립 물리 연구소(National Physical Laboratory) 연구진은 오크라톡신(Ochratoxin A, OTA) 같은 식품 독성 미코톡신(mycotoxin, 곰팡이독)을 검출할 수 있는 면역센서(immunos)를 만들었다.
이 면역센서는 졸-겔(sol-gel) 방법으로 만들어진 나노구조 세륨 산화물(NanoCeO2) 플랫폼(platform)을 사용하였다.
OTA는 인간 혈액, 모유를 포함한 동물 조직과 기관에서 가장 많이 존재하는 독성 미코톡신 중 하나이다. 이 OTA는 몇몇 동물에게 신독성(nephrotoxic), 기형(teratogenic), 발암(carcinogenic), 면역 독성 활동(carcinogenic)을 한다고 알려졌다. 이것은 부적절하게 저장된 음식물을 먹음으로서 인간에게 암을 유발시킬 수 있다. 국제 암연구센터(International Agency of Research on Cancer, IARC)는 OTA를 면역 억제(immunosuppression)와 면역 독성(immunotoxicity)을 불러일으키는 발암성 화합물로 분류했다.
생체 전자공학 및 전도성 고분자 연구그룹(Biomolecular Electronics and Conducting Polymer Research Group) 반시 말호트라(Bansi Malhotra) 박사와 연구진은 유리판 위에 인듐 주석산화물(indium tin oxide, ITO)을 코팅하고 그 위에 나노-세륨 산화물 박막을 디핑(dipping) 방법으로 코팅하였다.
그 후에 물리흡착 기술을 사용해서 Nano-CeO2/ITO 전국 위에 r-IgGs(rabbit-immunoglobin antibodies)와 BSA(bovine serum albumin)를 고정시켰다. 만들어진 장치는 용액 속의 OTA를 검출하는데 사용되었다.
전기화학 연구들을 통해서 NanoCeO2가 r-IgGs와 전극 사이에서 향상된 전자 전달이라는 바람직한 결과들이 존재하고 r-IgGs를 코팅함으로서 증가된 전기활성 표면적(electroactive surface area)을 제공한다는 사실을 알게 됐다.
BSA/r-IgGs/NanoCeO2/ITO 면역전극(immunoelectrode)은 선형 검출 범위(0.5?6.0 ng dL?1), 낮은 검출 한계(0.25 ng dL?1), 빠른 응답시간(30 초), 높은 감도(1.27 μA/ng dL?1 cm?2) 같은 뛰어난 특성을 가지고 8주의 긴 저장수명(shelf life)을 가진다.
BSA/r-IgGs/Nano CeO2/ITO 면역전극은 저가, 생체 적합성, 비독성, 높은 안정성 그리고 낮은 검출한계 같은 기존의 장치에 비해서 많은 장점을 가진다고 연구진이 말했다. 이 장치는 식품과 음료에 존재하는 OTA를 실시간으로 측정하는데 사용될 수 있다.
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