한빛사 인터뷰
- 등록2023-10-02
- 조회611
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
분자진단의 중요성은 이번 COVID-19으로 인해 모두가 알 수 있었습니다. 분자진단의 가장 대표적인 방법은 polymerase chain reaction(PCR) 입니다. PCR은 원하는 target gene을 증폭하여 검출할 수 있기 때문에 민감한 기술이지만 일정 시간이 소요된다는 단점이 있습니다. 본 연구는 딥러닝 기술과 surface-enhanced Raman spectroscopy(SERS)를 이용하여 직접 증폭 및 검출이 가능한 핵산 검출 기반의 분자진단 플랫폼을 개발한 연구입니다.
기존에는 증폭된 핵산을 금 혹은 은 나노입자의 표면에 합성하는 혼성화 (hybridization) 과정이 필수적으로 있어야 SERS를 통한 핵산 검출이 가능했습니다. 본 연구에서는 이러한 혼성화 과정 없이 기판 위에서 직접 증폭과 검출이 모두 가능하도록 SERS 기판을 제작하고 금을 코팅하여 다중 핫스팟을 가지는 금 나노 기둥을 제작하였습니다. 라만 신호를 최적으로 증강할 수 있도록 제작된 금 나노 기둥의 표면에 target gene primer를 합성하고 등온 증폭 기술을 통해 타겟을 직접 증폭하여 검출 시간을 단축하였습니다. 이후 수집한 데이터는 딥러닝을 통해 빠르고 정확하게 분석하였습니다. 실제 COVID-19 환자 검체에 본 기술을 적용해본 결과 20분 이내로 100%의 민감도로 검출이 가능함을 확인하여 빠르고 민감한 분자진단 기술을 개발하였습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 현재 연세대학교 생명공학과 신용교수님의 분자진단의공학 연구실에서 박사과정으로 연구를 진행하고 있습니다. 저희 연구실은 분자진단에 사용할 수 있는 샘플 전 처리 기술 및 바이오마커 검출을 위한 센싱 기술에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 특히 연구실에서 개발한 분자진단 플랫폼을 서울아산병원 및 연세 의료원(세브란스)등 병원과 연구협력을 통해 실제 임상 검체를 이용한 연구를 활발히 진행하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
단 한 편의 논문이라도 혼자서는 쓸 수 없다고 생각합니다. 연구실에서 함께 연구하는 박사님, 동기와 후배들이 여러 방면으로 저의 연구를 뒷받침해 주었고 연구의 방향성을 잃고 헤매고 있으면 지도교수님께서는 언제나 명확하게 연구의 목표를 일깨워 주시며 해답을 찾아 주셨습니다. 이렇게 혼자가 아닌 모두가 함께 해서 좋은 연구 결과를 얻을 수 있었다고 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
연구활동을 하다 보면 예상치 못한 어려운 결과가 나올 때도 있고, 때로는 한계에 부딪히기도 하면서 포기하고 싶다는 생각도 하곤 합니다. 하지만 분명 나 자신이 잘하고 있다 라는 생각이 드는 순간도 있었습니다. 그 순간 느끼는 성취감이 석, 박사기간을 보낼 수 있는 원동력이라고 생각합니다. 어려움이나 한계에 집중하기보다는 자신에 대한 확신과 순간순간 찾아오는 성취감을 원동력으로 삼아 의미 있는 학위기간을 보내시길 바랍니다.
또한 학위 기간 동안에는 다양한 사람들과 폭넓은 분야의 연구를 경험할 수 있습니다. 스스로 실력을 갖추는 것도 물론 중요하지만 주위사람들과 함께 나아가는 것도 중요하다고 생각합니다. 학위를 위한 연구뿐만 아니라 다양한 분야와의 협업이나, 비슷한 분야의 동료들과 좋은 관계를 나누며 깊은 지식과 넓은 안목을 얻을 수 있는 시간을 보내면 좋겠습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
남은 박사 학위 기간 중 이번 논문의 후속연구를 진행하고자 합니다. 단순한 핵산 검출뿐만 아니라 SERS를 이용해 점 돌연변이 등과 같은 높은 민감도와 특이도를 요구하는 질병 진단을 위한 플랫폼을 개발하고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
먼저 오랜 시간동안 저를 믿고 연구에만 집중할 수 있도록 지도해 주신 신용교수님께 진심으로 감사드립니다. 실험 결과가 좋지 않더라도 항상 다양한 조언을 통해서 지도해주신 덕분에 좋은 결과를 낼 수 있었습니다. 또한 Raman을 이용하여 새로운 연구를 진행할 수 있도록 많은 도움을 주신 서울아산병원 김준기 교수님께도 감사의 말씀을 드립니다. 그리고 항상 함께해주는 분자진단의공학 연구실 모든 분들께도 진심으로 감사드립니다. 이번 연구 기간동안 가장 고생하신 서울 아산병원 이관희 선생님, 그리고 주미연 박사님께 감사드립니다. 마지막으로, 오랜 기간동안 옆에서 묵묵히 믿고 기다려 주시고 응원해주시는 부모님께 감사하다는 말씀을 드리고 싶습니다.
#분자진단
# SERS
# 딥러닝
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