한국연구재단(NRF)은 연세대학교 신소재공학과 최헌진 교수 연구팀이 혈액 속에 존재하는 ‘질병마커(질병 원인 물질)’을 실시간으로 감지하는 시스템을 개발했다고 18일 밝혔다.

인간이나 동물의 질병의 원인을 신속히 파악할 수 있는 바이오 센서 기술은 질병 발생과 확산에 능동적으로 조기 대처하는데 유용해 질병 진단을 위해 바이오 센서를 피부에 부착하고 땀이나 눈물, 소변을 분석하는 방법이 활용된다.

그러나 대부분 질병 원인 물질은 체외로 배출되지 않고 혈액 속에 머물러 이 방법으로 감지하기 어렵고, 혈액을 채취해 분석하는 방법도 있지만 복잡한 시료 전처리와 값비싼 대형 장치로 인해 실시간으로 조기 진단하기에 한계가 있다.

이번 연구팀은 이러한 제한점을 해결하기 위해 피부 속으로 침습해 혈액 내 질병 원인 물질을 진단하는 바이오 센서를 개발했다.

이 연구과정에서 혈액 채취 및 전처리 과정이 필요하지 않고 살아있는 동물의 순환되는 혈액에서 극히 낮은 농도의 콜레라 독소, 중금속 이온 등을 감지해 냈다.

특히 이 센서를 피부에 붙이면 미세 전극이 모세혈관이 있는 진피층까지 도달하고 센서 내 다양한 항체들이 질병을 일으키는 단백질이나 중금속 이온을 효율적으로 선별했다.

최헌진 교수는 “우리 몸에서 암, 알츠하이머, 콜레라, 중금속 중독 등 다양한 질병을 환자 스스로 실시간 진단하는 센서로 발전되길 기대한다”고 말했다.

이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 나노소재기술개발사업과 연세대학교의 지원으로 수행됐고, 국제학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’에 3월 12일 게재됐다.