화학·소재

"전기신호로 우울 셀프 측정"...우울증 모니터링용 바이오센서 개발

디지털데일리 발행일 2022-08-18 16:16:10
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신제인
전도성 나노섬유 기반 체내분비 신경전달물질 실시간 검출 모식도 (출처: 한국생명공학연구원)
전도성 나노섬유 기반 체내분비 신경전달물질 실시간 검출 모식도 (출처: 한국생명공학연구원)
[디지털데일리 신제인 기자] 세로토닌을 실시간으로 모니터링해 우울증을 손쉽게 확인할 수 있는 바이오마커가 개발됐다.

한국생명공학연구원(원장 김장성) 감염병연구센터 권오석 박사팀은 세로토닌(serotonin)을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 바이오센서 개발에 성공했다고 18일 밝혔다.

세로토닌은 우울증에 영향을 미치는 주된 신경전달물질 중 하나다. 특히 사람의 감정과 식욕, 수면 등의 조절이나 우울, 불안을 줄이고 행복을 느끼는 데 관여하는 것으로 알려져 항우울제와 불안장애 개선제에 많이 사용되고 있다.

우울증 환자의 경우 세로토닌과 같은 신경전달 물질이 다음 신경으로 전달되기 전에 신호가 감소하거나 혼란이 생긴다. 수시로 신경전달물질의 농도를 측정해야만 제때 알맞은 치료가 가능하다.

다만 현재 일반적으로 이용되고 있는 혈액 샘플의 질량 분석 방법은 분석 시간이 오래 걸리고 전문 장비나 인력이 필요하다는 점에서 일반인이 스스로 측정하기에는 많은 어려움이 있다.

이에 연구팀은 세로토닌에 선별적으로 반응하는 바이오 탐침(probe)을 제작하고 이를 전도성 높은 나노섬유와 결합해 극미량의 세로토닌 농도도 검출할 수 있는 바이오나노 센서를 개발했다.

센서가 세로토닌과 반응하며 발생한 전기적 신호는 실시간으로 모니터에서 확인 가능하다. 센서는 또 유효성 평가에서도 높은 수준의 신뢰성을 받은 만큼 임상시험 도입도 곧 가능할 것으로 전망된다.

연구책임자인 권오석 박사는 “실시간 모니터링으로 세로토닌이 체내 기능에 미치는 영향뿐만 아니라, 외부의 유해한 자극에 대한 분비 변화량을 관찰할 수 있게 되었다”라며, “현장 진단용 센서 원천기술로써 질병의 자가 진단과 환경 분야 등 다양한 분야로 응용이 가능할 것으로 기대된다”라고 밝혔다.

국가과학기술연구회 창의형 융합사업, 농림축산식품부 스마트팜 다부처패키지 혁신기술개발사업, 생명연 주요사업의 지원으로 수행된 이번 연구는 나노과학 분야의 세계적인 저널인 Nano Convergence(IF 10.038) 7월 12일자 온라인 판에서 볼 수 있다.

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