충주대학교 나노고분자공학과 임정혁 교수팀이 나노구조의 하이드로젤 고분자로 코팅된 탐침을 이용하여 직접 패터닝법(Direct-write)으로는 세계 최초로 아데노연관바이러스(Adeno-associated virus)의 나노어레이를 제조하는 기술을 개발하였다.

그동안 생체물질의 나노어레이를 제조하기 위한 직접 패터닝법으로 원자현미경(Atomic Force Microscopy, AFM) 기반의 딥-펜 나노리소그라피(Dip-Pen Nanolithography, DPN) 기술이 많이 사용되어 왔지만, 입자 크기가 비교적 큰 바이러스(직경: ~25 나노미터)의 경우 확산이 되지 않아 거의 불가능한 것으로 알려져 왔다.

임 교수팀은 실리콘 재질의 탐침 표면을 나노구조의 폴리옥사졸린 하이드로젤 고분자로 코팅하여 바이러스 입자가 쉽게 흡수되고 배출될 수 있는 스펀지 구조로 만들어 바이러스의 생체활성을 유지시키는 동시에, 확산장벽(Diffusion barrier)을 낮추어주는 효과로 입자 크기가 큰 바이러스의 나노어레이 제조에 성공하였다.

또한, 이 탐침 기술을 사용하면 기존의 방법으로 생체물질 나노어레이를 제조하는 것 보다 약 50배 이상 빠른 작업속도를 보이며, 탐침의 재사용 특성도 매우 우수한 것으로 알려져 관계자들의 많은 주목을 끌고 있다.

이러한 연구결과는 그 중요성을 인정받아 화학 및 소재 분야 세계 최고의 권위지인 ′안게반테 케미 국제판′(Angewandte Chemie International Edition, 영향력 지수(Impact Factor: 11.829), Early View) 5일자 온라인에 게재되었고, 영향력 지수 10 이상의 논문을 대상으로 하는 국내 생물학연구정보센터(BRIC)의 ‘한국을 빛내는 사람들’에 소개되었다.

임정혁 교수는 “그 동안 공동연구자 및 학생들이 많은 노력을 했는데, 좋은 결과가 나와 만족스럽다”며, “본 연구 결과는 앞으로 바이러스의 생물학적 기초 연구나 질병 진단의 바이오센서 제조에 사용될 수 있다”고 말했다.   
 
또한, 임 교수는 “이 기술은 국내의 탐침 제조회사인 엠투엔(M2N)에 기술이전한 상태이며, 앞으로 추가적인 연구를 진행하여 나노어레이 제조용 탐침 기술의 상용화에 더욱 박차를 가하겠다”고 말했다.