지난 7월 한양대 ERICA 캠퍼스 생명나노공학과 최종훈 교수 연구팀은 유전자 재조합 방식을 통해 기능성을 부여한 ‘아포페리틴 나노입자’를 활용해 새로운 ‘야토균 검출법’ 개발에 성공했다. 최 교수 연구팀은 이번 연구 결과 고위험 병원체 ‘야토균’ 검출 감도를 10배 이상 향상시키는 쾌거를 이뤘다. 야토균은 탄저균, 페스트에 비해 상대적으로 잘 알려져 있지 않은 병원체지만 체내 10여마리 만으로도 사망을 초래할 만큼 감염력과 치사율이 높다. 그런 이유로 야토균은 미국 질병통제예방센터에서 제1 위험성 독소로 지정될 만큼 고위험 병원체로 분류된다. 

 
기존의 검출한계를 극복하고자 시도된 이번 연구는 나노구조체를 이용해 병원균 1개당 검출을 위한 형광 표지자의 개수를 늘려 적은 숫자의 병원균이 있어도 이를 확인할 수 있도록 하는 것이 핵심 내용이다. 이를 위해 유전자 조작을 통해 단백질 나노구조체에 병원균을 잡아내는 항체가 붙는 부위와 형광 표지자가 붙는 부위들이 나타나도록 설계하여, 성공적으로 적은 양의 병원균을 검출할 수 있게 됐다. 최종훈 교수는 “질병관리본부의 병원체 방어연구과와 함께 협업하여 고위험성 병원균 연구에 나노기술을 적용하는 아이디어가 검출한계 향상에 도움이 됐다”며 “질병관리본부의 학술용역 연구 과제를 수행하면서 야토균의 조기검출 기술 개발에 좋은 결실을 보게 됐다”라고 밝혔다.

 
최종훈 교수 연구팀이 이번에 개발한 ‘아포페리틴 나노입자’ 기술은 야토균 뿐만 아니라 탄저균, 페스트균, 보툴리눔 독소 등 바이오 테러에 사용될 수 있는 고위험 병원체 조기 검출에 이용할 수 있어 큰 기대가 모아지고 있다. 또한, 고위험 병원체의 현장 조기 진단을 위한 키트 개발에도 이바지해 관련 산업체들의 기술 사업화에도 밑거름되는 될 것으로 평가받는다. 최 교수는 이번 연구 결과에 대해 “앞으로 보건, 국방 분야에 필수 기반기술로 적용할 수 있을 것으로 기대된다”라고 덧붙였다.

 
최종훈 교수는 이외에도 췌장암 세포의 특성 분석을 이용한 각각의 특징적인 암세포 표지자 구성을 위한 연구, 항박테리아 성질의 나노 복합 구조체의 개발 및 이를 이용한 차량용 열교환기 기능화를 위한 연구, 잇몸 세포의 빠른 수복을 위한 약물 전달용 콜라겐 하이드로젤 개발을 위한 연구 등 나노 의학에 기반을 둔 다양한 연구 과제들을 수행 중이다.

 

 

 

해외에서 석·박사 과정을 마친 최종훈 교수는 더 나은 인프라의 연구 환경을 뒤로하고 귀국을 선택했다. 국내의 우수한 학생들과 함께 우리만의 독자적인 기술을 개발하는 것이 그의 목표였기 때문이다. 최 교수는 “귀국한 지 3년이 된 현재, 다소 어려운 점들도 많지만, 연구자 그리고 교육자로서 대한민국의 나노 의학 분야에 기여할 수 있다는 것에 자부심을 느낍니다”라고 말했다.

 
최종훈 교수가 몸담은 한양대학교는 2001년 현 지식경제부 지원 마이크로바이오칩 센터를 유치하고, 2007년 교육과학기술부 지원 BK-21 대형 사업단에 선정됐다. 2008년에는 교육과학기술부 지원 통합휴먼센싱 기술 개발 ERC사업단 유치에도 성공하며 ‘바이오·나노 융합 연구’를 위한 시설과 경쟁력을 확보하고 있다. 특히 생명나노공학과는 ‘신개념의 질병 진단과 치료기술을 개발하는 전문인력을 양성’한다는 목적 아래 차세대 성장 동력 산업을 이끌 인재 양성에 전폭적인 지원을 하고 있다. 또한, 지역적으로 서울권에 위치해 설비나 인력의 인프라가 우수하며, 다양한 연구영역의 적극적인 협업이 가능한 환경을 갖추고 있다. 

 
최종훈 교수는 미국에서 경험한 연구 과정을 토대로 한양대학교 생명나노공학과 학생들이 미국의 선도적인 학교와 연구소 환경을 경험할 수 있도록 노력 중이다. 이를 위해 해외 연구자들과의 협업, 세계 유수 연구 그룹에 학생들을 파견해 현지 연구에 참여하게 하는 등 다양한 학업과 연구과정을 개발해, 교육과 연구에 있어 세계 최고 수준으로 나아가도록 도모하고 있다. 최 교수는 “미래 대한민국의 원동력이 될 후배 공학자들의 올바른 양성과 이들이 세계적으로 경쟁력 있는 연구자로 성장하도록 이끌어주고자 합니다. 또한, 당장 사업화 할 수 있는 응용 분야 뿐만 아니라 기초 연구에도 집중하는 균형 잡힌 연구의 방향을 지향할 것입니다. 최종적으로는 현재 개발하는 나노 구조체들과 여러 나노기술을 의학, 약학, 치의학등 다양한 생명공학과 보건 연구 분야에 적용해 질병 진단과 치료에 기여하고자 합니다”라고 앞으로의 포부에 대해 밝혔다.