농약 선택적 검출···오염된 농식품 유통 차단

정호상 재료연 박사팀 개발···휴대용 분석기기 활용해 실시간 현장 검출 가능성 높여
오염된 농식품 유통을 차단하는데 활용될 수 있는 기술이 나왔다.

재료연구소(소장 이정환)는 정호상 표면기술연구본부 박사팀이 부산대, 한양대, 국립농산물품질관리원 시험연구소와 함께 농식품 내 잔류농약을 선택적으로 검출하는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

개발된 기술에는 M13 박테리오파지 수용체를 은 나노선 표면에 개질하는 방법이 활용됐다.

M13 박테리오파지는 섬유 가닥처럼 생긴 바이러스의 일종이다. 이를 유전자 조절을 통해 표면 단백질에 원하는 펩타이드(peptide)를 발현시키는 것이 가능하다.  

연구팀은 M13 박테리오파지를 은 나노선 잉크에 표면개질한 후 유리섬유 필터에 진공여과방식으로 걸러냈다. 이를 통해 은 나노선이 고밀도로 집적화된 금속나노 구조체를 제조했다. 제조된 구조체를 휴대용 라만분석기를 이용해 분석한 결과 농식품 표면에서 수분 내 잔류농약이 검출됐다.

농식품 내 극미량의 유해물질을 분석하기 위해서는 시료를 화학분석실로 가져와 장시간의 전처리 공정을 거쳐 고성능 질량분석기를 이용해 검출해야 한다. 따라서 시간과 비용, 전문 인력 등이 요구되어 왔다.

연구팀이 개발한 기판을 휴대용 라만분석기에 접목할 경우 농식품에 포함된 극미량의 유해물질을 실시간으로 현장에서 검출하는 것이 가능하다.

또한, 농식품 외에 혈액, 소변, 땀 등에 포함된 질병인자를 조기 검출할 수 있는 기술로도 활용될 수 있다.
 
정호상 재료연 선임연구원은 "최근 계란 살충제 파동 등으로 식품 안전에 대한 국민적 관심이 높아지고 있다"며 "이번 기술이 상용화될 경우 유해물질에 오염된 농식품이 시장에서 유통되는 것을 현장에서 조기에 차단할 수 있을 것으로 기대된다.”고 말했다.

이번 연구는 농림수산식품기술기획평가원의 지원사업으로 수행 중인 '나노바이오기술을 활용한 농산물 유해물질 초고감도 판별기술 개발' 과제를 통해 진행됐다.

연구결과는 재료화학분야 학술지 '에이씨에스 어플라이드 머테리얼즈 앤 인터페이스(ACS applied Materials & Interfaces)'에 게재됐다. 
바이오 수용체와 은 나노선을 이용해 잔류농약을 선택적으로 검출하는 과정.<자료=KAIST 제공>바이오 수용체와 은 나노선을 이용해 잔류농약을 선택적으로 검출하는 과정.<자료=KAIST 제공>
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