김남영 교수(전자공학과) 연구팀, 폐암 검출을 위한 초감도 및 신속 바이오 센서 개발 성공

- JCR 2.4 % Q1, IF: 10.7 과학전문지 Biosensors and Bioelectronics 게재 –

- 폐암 검출을 위한 초감도 및 신속 바이오 센서 개발 성공 –

본교 김남영 교수(전자공학과) 연구팀은 강벌드 앵흐자야​(Enkhzaya Ganbold) 박사(제1저자)와 함께 폐암 환자내의 EGFR 검출을 위한 초감도 및 신속 바이오 센서 개발 성공했다.

비소세포폐암(NSCLC)은 전 세계적으로 폐암 관련 사망의 주요 원인으로, 남성과 여성 모두에게 영향을 미치며 표피 성장 인자 수용체(EGFR)의 돌연변이는 비소세포폐암(NSCLC) 환자들 사이에서 흔히 발생한다. 본 연구는 EGFR의 특이적 식별을 통해 비소세포폐암(NSCLC)을 조기에 발견하기 위한 재사용 가능한 정전용량 전기화학 바이오센서에 대한 연구이다. 비시약적이고 특이적인 EGFR 압타머는 지수 농축(SELEX) 과정을 통해 리간드의 체계적인 진화를 이용하여 설계되었으며, 크롬(Cr)/금(Au) 전극에 고정되었으며, 정전용량 신호는 검출에 사용되었다. 바이오센서는3-머캅토프로피온산(MPA)으로 기능화된 인터디지트 커패시터 전극(IDCE)을 사용하여EGFR 압타머 고정을 강화하며, 6-머캅토-1-헥산올(MCH)은 표적 분석물에 대한 견고하고 높은 친화성 결합을 보장하기 위해 효과적인 차단에 사용되었다. IDCE 정전용량 바이오센서는3초 이내에 실시간 검출을 달성했으며, EGFR 펩타이드에 대해 0.005 ng/mL을 검출 한계를 입증했으며, 동적 범위는 10-10 ⁻⁷ng/mL입니다. 또한, EGFR 압타머 고정화IDCE 바이오센서는 탈이온수를 사용하여 재생 가능하고 최대5배까지 재사용 가능한 것으로 밝혔다. 본 연구에서 개발된 바이오센서는 EGFR을 표적으로 하는 초기 단계의 비소세포폐암(NSCLC) 검출을 위한 신속하고 라벨이 없으며, 매우 선택적인 접근 방식을 제공한다. 휴대성과 확장성 덕분에 바이오 의학 분야에서 현장 진단 응용 분야에 활용할 수 있다.

폐암 환자내의 EGFR 검출을 위한 초감도 및 신속 바이오 센서 개발

이번 연구는 교육부에서 지원하는 한국연구재단(NRF) 중점연구소 지원사업 및 연구재단 기초과학 지원 사업(No. 2018R1A6A1A03025242, RS-2023-00302751, RS- 2024-00343686)으로부터 지원을 받았다. 연구 결과는 Elsevier에서 발간하는 국제 저명 논문지인 Biosensors and Bioelectronics “Reagentless aptamer based on the ultrasensitive and fast response electrochemical capacitive biosensor for EGFR detection in non-small cell lung cancer” 제목으로 실렸다.

https://doi.org/10.1016/j.bios.2025.117319​