나노소재와 기술 의료 분야로 확산하는 나노바이오융합 전문가
박성규 한국재료연구원(KIMS) 나노바이오융합연구실장은 첨단 나노소재 의료기기와 바이오센서를 연구하고, 이를 질병 진단에 응용하는 나노바이오 전문 과학자다.
2012년 KIMS에 입원해 플라즈모닉(Plasmonic) 나노소재 연구를 중점 수행했고, 2020년부터는 신설 나노바이오융합연구실 실장을 맡아 체외진단 의료기기 개발을 주도하고 있다. 최근에는 3차원 광(光)기능성 나노바이오소재 원천기술 개발도 시작했다. 하나의 부품(바이오칩)으로 진단 시스템을 완성해 상용화하는 게 목표다.
박 실장은 나노바이오융합 연구가 질병 진단 분야에 혁신적인 변화를 가져오고 있다고 했다.
그는 “나노바이오융합 대표 제품이 바로 집에서 코로나바이러스 감염이나 임신 여부를 손쉽게 확인할 수 있는 자가진단 키트”라며 “키트 내부에 들어 있는 금(Au) 나노입자로 항원-항체 반응을 파악하고 감염 여부를 빨간색 선으로 표출한다. 나노소재 연구개발 성과를 의료 분야에 융합한 성과”라고 강조했다.
일례로 나노스케일 바이오센서는 암, 패혈증 같은 난치성 질병의 조기 감지를 넘어 크고 복잡한 진단 장비를 휴대가 용이한 작은 기기로 대체하는 것에도 일조한다. 그는 “나노기술을 이용해 개발한 의료기기는 작은 크기와 높은 정밀도를 갖추고 있어 기존 진단 방법을 혁신적으로 변화시킬 수 있다”고 말했다.
박 실장은 과거 박사 과정에서 3차원 광학 나노구조체를 바이오센서로 응용하는 기술을 연구하다 나노소재의 중요성을 인식하게 됐다. 이후 나노소재를 다양한 분야로 응용할 수 있는 연구에 집중했다.
박 실장은 최근 혈액 내 극미량(〈0.1pg/mL)의 면역 단백질을 다중으로 검출할 수 있는 3차원 플라즈모닉 바이오칩 개발에 성공했다. 미국 하버드의대 임형순 교수팀과 국제 공동연구로 거둔 성과다. 이 바이오칩은 유전자와 면역 진단기기 핵심 부품으로 사용 가능해 일본 캐논사를 비롯한 해외 기업으로부터 큰 관심을 받고 있다.
그의 연구성과는 여러 차례 수상으로 인정받고 있다. 3차원 나노플라즈몬(Nano-Plasmon) 원천소재 개발 성과는 KIMS 세계 1등 기술 선정과 정부출연연 우수성과 10선, 국가연구개발 우수성과 100선에 올랐다. 지난해에는 중견기업으로 기술이전에 성공해 산업통상자원부장관상을 수상했다.
박 실장은 “정부는 첨단 바이오를 12대 핵심 전략 기술로 선정해 해외 기관과 융합 연구를 적극 장려하고 있다. 첨단 바이오 해외 공동연구 주도권은 핵심 소재와 부품 확보에 달렸다”고 말했다.
이어 “첨단 바이오, 특히 의료·진단시스템은 다학제 융합기술 연구가 중요하고 최근에는 인공지능을 이용한 진단 판별 SW개발이 이슈로 떠오르고 있다”며 “다학제 융합 기술을 의료 소재, 부품, 장비에 폭넓게 적용해 의료기술 및 서비스 선도국가로 도약에 기여하고 싶다”고 말했다.
창원=임동식기자 dslim@etnews.com
