복잡한 암검사 끝, 피 한 방울만 있으면 암진단 완료" 소변으로 전립선 암 현장 진단 성공"
돌손
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2022.05.18 17:14
복잡한 암검사 끝, 피 한 방울만 있으면 암진단 완료
다공성 금 나노 전극 이용, 소량 체액 만으로 암 검진
암은 사전 진단만 한다면 완치도 가능한 질병이다. 그렇지만 단순한 건강 검진만으로는 암을 조기에 발견하기란 쉽지 않다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 혈액이나 소변 등 체액 한 방울만으로도 그 자리에서 암을 발견할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다.
기초과학연구원(IBS) 첨단연성물질연구단, 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 공동 연구팀은 혈액이나 소변 같은 체액만으로 암을 현장에서 바로 진단할 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 5월 17일자 표지논문으로 실렸다.
소변이나 혈액 같은 체액에는 건강 상태를 알려주는 바이오마커가 포함돼 있어 이를 분석하면 질병 여부를 알 수 있다. 문제는 바이오마커를 분리, 정제해야 되는데 미량이기 때문에 시간과 비용이 많이 소요돼 샘플 분석을 위해서는 대형의료시설이나 실험실을 이용해야 한다.
이런 문제를 해결하기 위해 현장진단기기도 있지만 암이나 감염성 질환을 진단하기에는 정확성이 떨어진다.
이에 연구팀은 다공성 금 나노 전극을 이용해 소량의 샘플만으로도 정확하게 측정할 수 있는 민감도 높은 바이오센서를 개발했다. 이번에 개발한 바이오센서는 세포가 분비하는 세포간 신호전달물질인 엑소좀 같은 바이오마커를 분리, 정제하는 과정 없이 곧바로 현장에서 측정할 수 있다.
연구팀은 표면적을 넓혀 센서의 민감도를 높이는 대신 나노미터 크기 구멍을 만들어 샘플의 오염을 막았다. 연구팀은 이를 이용해 소변과 혈액 속 혈장에서 암세포 유래 엑소좀에 붙어있는 단백질을 검출해 전립선암 환자와 일반인을 구분하는 데 성공했다.
연구를 이끈 조윤경 IBS 첨단연성물질연구단 그룹리더(UNIST 교수)는 “이번에 개발한 기술로 전립선암 진단에 성공한 만큼 감염병을 비롯해 다른 질병진단 분야에서도 활용 가능할 것으로 기대된다”며 “다공성 금나노 구조의 잠재력으로 현장진단기기 활용도를 높이는 연구를 계속해 나갈 것”이라고 설명했다.
전립선 암 탐지 성공...감염성 질환 진단에도 적용 기대
▲ 혈액 한 방울만으로 질병 탐지
영국 임페리얼칼리지런던 제공
기초과학연구원(IBS) 첨단연성물질연구단, 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 공동 연구팀은 혈액이나 소변 같은 체액만으로 암을 현장에서 바로 진단할 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 5월 17일자 표지논문으로 실렸다.
소변이나 혈액 같은 체액에는 건강 상태를 알려주는 바이오마커가 포함돼 있어 이를 분석하면 질병 여부를 알 수 있다. 문제는 바이오마커를 분리, 정제해야 되는데 미량이기 때문에 시간과 비용이 많이 소요돼 샘플 분석을 위해서는 대형의료시설이나 실험실을 이용해야 한다.
이런 문제를 해결하기 위해 현장진단기기도 있지만 암이나 감염성 질환을 진단하기에는 정확성이 떨어진다.
이에 연구팀은 다공성 금 나노 전극을 이용해 소량의 샘플만으로도 정확하게 측정할 수 있는 민감도 높은 바이오센서를 개발했다. 이번에 개발한 바이오센서는 세포가 분비하는 세포간 신호전달물질인 엑소좀 같은 바이오마커를 분리, 정제하는 과정 없이 곧바로 현장에서 측정할 수 있다.
연구팀은 표면적을 넓혀 센서의 민감도를 높이는 대신 나노미터 크기 구멍을 만들어 샘플의 오염을 막았다. 연구팀은 이를 이용해 소변과 혈액 속 혈장에서 암세포 유래 엑소좀에 붙어있는 단백질을 검출해 전립선암 환자와 일반인을 구분하는 데 성공했다.
연구를 이끈 조윤경 IBS 첨단연성물질연구단 그룹리더(UNIST 교수)는 “이번에 개발한 기술로 전립선암 진단에 성공한 만큼 감염병을 비롯해 다른 질병진단 분야에서도 활용 가능할 것으로 기대된다”며 “다공성 금나노 구조의 잠재력으로 현장진단기기 활용도를 높이는 연구를 계속해 나갈 것”이라고 설명했다.
입력 2022.05.18 15:36 수정 2022.05.18 15:44
소변을 이용해 전립선암을 현장에서 진단할 수 있는 기술을 기초과학연구원이 개발했다.
기초과학연구원 첨단연성물질연구단 조윤경 교수 연구팀은 ‘다공성 금 나노전극 기반 바이오센서’를 개발해 전립선암 진단에 성공했다고 18일 밝혔다.
연구팀에 따르면 소변과 혈액에는 건강 상태를 알려주는 바이오마커(단백질·DNA 등 신체 변화를 알 수 있는 지표)가 있다. 정확한 진단을 위해서는 질병과 관련된 바이오마커를 분리·정제해야 한다. 그러나 대형의료시설과 실험실에서만 분석이 가능해 시간과 비용이 많이 소요됐다.
연구팀이 개발한 다공성 금 나노전극은 이러한 문제를 해결했다. 다공성 금 나노전극은 쉽게 말해 ㎚(나노미터·10억분의 1m) 크기의 구멍이 뚫려 있는 있는 울퉁불퉁한 모양의 금박 평면이다. 다공성 구조로 표면적이 넓어 센서의 민감도는 높였다. ㎚ 크기의 구멍은 샘플의 오염을 막았다.
연구팀은 다공성 금 나노전극을 이용한 전립선암 검출을 실험했다. 소변과 혈액을 활용한 결과 약 4시간 만에 전립선암 여부를 확인할 수 있었다. 정확도는 소변이 0.91, 혈액이 0.9 로 높은 정확도를 보였다.
연구팀은 “이번 기술은 현장진단기기의 미래 기술 개발에 핵심 발판”이라며 “다공성 금나노 구조의 잠재력을 활용해 혈액·타액 샘플을 분석하는 진단 칩 개발 등으로 연구를 확대할 예정”이라고 했다.
기초과학연구원 첨단연성물질연구단 조윤경 교수 연구팀은 ‘다공성 금 나노전극 기반 바이오센서’를 개발해 전립선암 진단에 성공했다고 18일 밝혔다.
연구팀에 따르면 소변과 혈액에는 건강 상태를 알려주는 바이오마커(단백질·DNA 등 신체 변화를 알 수 있는 지표)가 있다. 정확한 진단을 위해서는 질병과 관련된 바이오마커를 분리·정제해야 한다. 그러나 대형의료시설과 실험실에서만 분석이 가능해 시간과 비용이 많이 소요됐다.
연구팀이 개발한 다공성 금 나노전극은 이러한 문제를 해결했다. 다공성 금 나노전극은 쉽게 말해 ㎚(나노미터·10억분의 1m) 크기의 구멍이 뚫려 있는 있는 울퉁불퉁한 모양의 금박 평면이다. 다공성 구조로 표면적이 넓어 센서의 민감도는 높였다. ㎚ 크기의 구멍은 샘플의 오염을 막았다.
연구팀은 다공성 금 나노전극을 이용한 전립선암 검출을 실험했다. 소변과 혈액을 활용한 결과 약 4시간 만에 전립선암 여부를 확인할 수 있었다. 정확도는 소변이 0.91, 혈액이 0.9 로 높은 정확도를 보였다.
연구팀은 “이번 기술은 현장진단기기의 미래 기술 개발에 핵심 발판”이라며 “다공성 금나노 구조의 잠재력을 활용해 혈액·타액 샘플을 분석하는 진단 칩 개발 등으로 연구를 확대할 예정”이라고 했다.
이번 연구 결과는 세계적인 학술지 어드밴스드 머티리얼즈에 17일 게재됐다.
Comments
또한세월
2022.05.19 06:04
좋음소식, 고맙습니다.
