 |
| (왼쪽부터) 식품공학부 신재환 박사, 양효정 박사과정생, 중앙대 화학과 박태정 교수, 터프츠대학교 이현민 교수, 중앙대 식품공학부 박종필 교수 |
중앙대학교(총장 박세현)는 식품공학부 박종필 교수 연구팀이 미국 터프츠대학교 이현민 교수팀, 중앙대 화학과 박태정 교수팀과의 공동연구를 통해 펩타이드 구조 제어 전략을 활용한 고감도 식품 알레르겐 검출 센서를 개발했다고 밝혔다.
최근 식품 알레르기는 전 세계적으로 증가하며 중요한 공중보건 문제로 대두되고 있다. 특히 땅콩 알레르겐 ‘Ara h1’은 극미량으로도 심각한 반응을 유발해, 신속하고 정확한 검출 기술의 필요성이 커지고 있다. 기존 ELISA, PCR 기반 분석법은 높은 정확도를 지니지만, 복잡한 전처리와 긴 분석 시간, 높은 비용으로 현장 적용에는 한계가 있다.
연구팀은 이를 해결하기 위해 펩타이드 기반 생체수용체와 기능성 나노복합소재를 결합한 전기화학 바이오센서를 개발했다. 파지 디스플레이 기법으로 Ara h1에 특이적으로 결합하는 펩타이드를 선별하고, 구조적 재설계를 통해 결합 성능을 향상시켰다. 또한 키토산 나노위스커와 그래핀 옥사이드를 활용한 나노하이브리드 소재를 도입해 전자 전달 효율과 항 바이오파울링 특성을 동시에 개선했다.
이번 연구는 펩타이드 구조 제어를 통해 센서 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있음을 입증했으며, 식품 안전 분야는 물론 환경 모니터링 및 질병 진단 등 다양한 바이오센서 응용 가능성을 제시했다.
박종필 교수는 “펩타이드 구조를 정밀하게 설계함으로써 기존 대비 향상된 감도와 선택성을 확보했다”며 “향후 현장진단(Point-of-Care) 시스템과 결합해 다중 알레르겐 동시 검출이 가능한 기술로 발전시킬 계획”이라고 밝혔다.
한편, 본 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행되었으며, 연구 결과는 화학공학 분야 국제학술지 Chemical Engineering Journal (IF 13.2, 상위 3.0%)에 “Highly sensitive electrochemical allergen biosensor based on chitosan nanowhisker-graphene oxide nanohybrid via controllable peptide binder” 제목으로 2026년 3월 10일 온라인에 게재됐다.
