[한국대학신문 이정환 기자] 서울대학교 농업생명과학대학 바이오소재공학 전공 곽선영 교수와 사범대학 화학교육과 정대홍 교수 융합연구팀은 나노입자의 플라즈몬 특성을 활용해 식물이 느끼는 다양한 스트레스 신호를 실시간으로 읽는 기술을 세계 최초로 개발했다. 연구진이 개발한 기술은 12월 15일 국제저명 학술지 〈Nature Nanotechnology〉에 게재돼 온라인으로 확인할 수 있다.( https://doi.org/10.1038/s41565-022-01274-2 )
세계 인구 증가로 대농장 식량 대량 생산 요구가 커지고 이상기후에 의한 질병 저항성이 약화되고 스마트팜 등 양질의 식량 생산을 의한 사회적 관심이 커지는 상황 속에서 식물의 질병과 관련된 스트레스 반응을 실시간으로 감지할 수 있는 기술은 식물 질병 조기진단, 방제 비용 절감 및 작물 생산량 증진 등에 획기적인 기여를 한다.

플라즈몬 나노구조체에서 일어나는 표면증강라만산란 (surface-enhanced Raman scattering, SERS)은 분자 하나를 감지할 수 있을 정도로 측정 감도가 매우 높고 ‘분자 지문(molecular fingerprint)’에 해당하는 스펙트럼 신호를 내기 때문에 꿈의 측정 기술로 생체 물질 검출을 위해 연구돼왔다. 이러한 가능성에도 불구하고, 다양한 물질이 혼재하고 식물 엽록소에 의한 강한 형광 신호가 나오는 식물 체내에서 실시간으로 표적 물질을 측정에는 성공하지 못했었다.

연구팀은 식물체 내 적용을 위해 자가 형광의 간섭을 피할 수 있는 근적외선 영역에서 광학적으로 활성화되는 플라즈몬 나노센서를 개발했으며, 식물나노생체공학 (plant nanobionics)이라는 최신 기술을 이용해 나노센서를 비파괴적 방법으로 식물체 내 원하는 위치에 선택적으로 도입했다.

출처 : 한국대학신문 – 429개 대학을 연결하는 ‘힘'(https://news.unn.net)