일본산업뉴스요약

특정 종류의 세균, 나노입자로 검출
동물의 질병 특정, 결합하여 응축된 침전물로 판별

조치(上智)대학의 하야시타(早下) 교수와 하시모토(橋本) 부교수 연구팀은 도쿄농공대학과 공동으로 특정 종류의 세균을 검출하는데 도움이 되는 나노입자를 개발하였다. 나노입자의 표면에 보론산(Boronic Acid)을 입혀 특정 종류의 세균하고만 결합하도록 하였다. 응집하여 침전하기 때문에 육안으로도 세균의 종류를 구별할 수 있다. 동물의 병을 특정하는데 도움이 될 것으로 보고 있다. 1, 2년 이내의 실용화를 목표로 한다.

세균은 염색 검사 결과를 통해 ‘그람 양성균’과 ‘그람 음성균’으로 나뉜다. 세균을 보호하는 세포벽과 같은 구조에 차이가 있다. 병의 원인이 되는 세균은 양쪽 종류에 다 있다.

연구팀은 표면에 보론산을 입힌 직경 약 30나노미터(나노는 10억분의 1)의 고분자 나노입자를 개발하였다. 보론산은 당에 결합하는 성질이 있다. 그람 양성균의 표면에는 당이 연결된 당 사슬이 있고, 나노입자와 결합하는 구조다. 결합하면 응집하여 침전한다. 그람 음성균의 용액에 넣어도 침전은 생기지 않는다.

그람 양성균의 ‘황색포도구균’ 용액에 나노입자를 넣었다. 넣은 후 용기를 1분 동안 흔들자 침전을 육안으로 관찰할 수 있었다. 다른 그람 양성균에서도 침전하였다. 1밀리리터에 100만 개 있으면 육안으로 판정할 수 있다고 한다. 그람 음성균의 대장균 용액에서는 침전되지 않았다.

기존의 검사법은 추출한 세균을 배양하고 나서 염색으로 판정했는데 하루 이상이 걸리는 경우도 있다고 한다. 항체로 검출하는 방법도 있지만 비용이 비쌌다. 나노입자라면 비용도 싸고 작업도 간단하다고 한다.

동물의 병을 조사할 때에 현장에서 세균을 판정할 수 있기 때문에 치료법 선택에 참고가 된다. 앞으로는 나노입자에 형광을 입히는 등 정밀도를 높이는 개량을 진행한다. 병의 판정 이외에도 하수 등의 물 검사에도 사용할 수 있도록 한다.

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