화학·소재

소변으로 전립선·췌장암 99% 현장 판독한다...국내서 개발

디지털데일리 발행일 2023-01-25 11:09:12
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신제인
-KIMS 정호상 박사팀·포스텍·경희대 공동연구
-스트립형 소변 센서 개발...생산 단가 100원 이하

[디지털데일리 신제인 기자] 소변에 빛을 비추는 것 만으로 전립선암과 췌장암 여부를 99% 판정할 수 있는 기술이 국내에서 개발됐다.

한국재료연구원(KIMS)은 나노표면재료연구본부 정호상 박사 연구팀이 포스텍 노준석 교수, 경희대 의과대학 최삼진 교수와 공동연구를 통해 소변 내 대사체의 광신호를 증폭할 수 있는 스트립 형 소변 센서를 개발하고 현장에서 암을 진단하는 데 성공했다고 25일 밝혔다.

'대사체'란 세포, 조직, 체액 등 생물학적 시료 내에 존재하는 대사산물의 총체를 뜻한다. 즉, 소변 자체를 소량(10uL)으로 용적한 후 빛을 조사하면 별도의 분석과정 없이 검사가 가능하다.

연구팀은 암 환자와 정상인 소변 내에 존재하는 대사체 구성 성분의 차이에 주목했다. 체내 암세포가 증식하면 비정상적인 물질대사로 인해 정상인과 다른 대사체를 소변으로 분비한다는 설명이다.

연구팀은 다공성 종이 위에 산호초(Coral) 모양의 플라즈모닉 나노소재를 형성해 소변 내 대사체 성분의 광신호를 10억 배 이상 증폭하는 '표면증강라만산란 센서'를 개발했다.

'표면증강라만산란'은 분자 고유의 신호를 109~1011배 이상 증폭시키는 기술로, 귀금속 나노 표면상에서 일어나는 전자기장 증폭 현상으로 초고감도 센서 개발에 응용되고 있다.

한편 암과 같은 난치성 질병은 조기 진단이 중요하다. 이번 연구는 정기검진을 받기 어려워 치료시점을 놓치기 쉬운 의료사각지대의 사람들에게도 특히 유용할 것으로 기대된다.

또 휴대성을 높이기 위해 검사기기도 스트립형으로 제작했다. 이때 사용되는 스트립형 센서의 생산가격은 개당 100원 이하여서 대량 검사에도 활용이 가능하다.

현재 연구팀은 전립선암·췌장암을 시작으로 대장암·폐암 환자의 소변을 분석해 진단 가능한 암의 종류를 점차 늘려가는 중이고, 이번 연구 성과와 관련한 특허를 한국과 미국에 출원했다.

연구는 바이오센서 분야 세계적 권위지 '바이오센서 앤 바이오일렉트로닉스(Biosensores and Bioelectronics, IF: 12.5, JCR 상위<3%)' 1월 9일 자에 게재됐다.
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신제인
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