중앙대학교(총장 박세현)는 식품공학부 박종필 교수 연구팀이 식품 속 미량 알레르겐을 신속하게 검출할 수 있는 고감도 센서를 개발했다고 17일 밝혔다.

이번 연구는 미국 터프츠대학교 이현민 교수팀, 중앙대 화학과 박태정 교수팀과의 공동연구로 진행됐다.

최근 식품 알레르기는 전 세계적으로 증가하며 공중보건 문제로 부상하고 있다. 특히 땅콩 알레르겐 ‘Ara h1’은 극미량에도 심각한 반응을 유발해 정밀한 검출 기술이 요구된다. 기존 효소면역분석(ELISA)이나 유전자증폭(PCR) 기반 방식은 정확도가 높지만 전처리 과정이 복잡하고 분석 시간이 길어 현장 적용에 제약이 있었다.

연구팀은 펩타이드 기반 생체수용체와 나노복합소재를 결합한 전기화학 바이오센서를 개발해 이 같은 한계를 보완했다. Ara h1에 특이적으로 결합하는 펩타이드를 선별한 뒤 구조를 재설계해 결합 성능을 높였고, 키토산 나노위스커와 그래핀 옥사이드를 결합한 나노하이브리드 소재를 적용해 전자 전달 효율과 비특이적 오염 방지 성능을 동시에 개선했다.

이 기술은 펩타이드 구조 제어를 통해 센서의 감도와 선택성을 동시에 끌어올릴 수 있음을 입증한 것으로 평가된다. 식품 안전 분야뿐 아니라 환경 모니터링, 질병 진단 등 다양한 바이오센서 분야로의 확장 가능성도 제시했다.

박종필 교수는 “펩타이드 구조를 정밀하게 설계해 기존보다 높은 검출 성능을 확보했다”며 “향후 현장진단 시스템과 결합해 다중 알레르겐을 동시에 검출하는 기술로 발전시킬 계획”이라고 밝혔다.

연구 결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘Chemical Engineering Journal’에 3월 10일 온라인 게재됐다.