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한국재료연구원(KIMS, 재료연)은 소변 내 대사체의 광신호를 증폭할 수 있는 스트립형 소변 센서를 개발하고 현장에서 암을 진단하는 데 성공했다고 25일 밝혔다.
이 기술은 재료연 나노표면재료연구본부 정호상 박사 연구팀과 포스텍 노준석 교수, 경희대 의과대학 최삼진 교수의 공동 연구로 개발됐다.
연구팀은 암 환자와 환자가 아닌 사람의 소변 내에 존재하는 대사체 구성성분의 차이에 주목했다.
체내 암세포가 증식하면 비정상적 물질대사로 인해 비환자와는 다른 대사체를 소변으로 분비하게 되는데, 이를 기존 기술로 구분하기 위해서는 고가의 큰 장비가 필요했던 탓에 현장에서 활용하기가 쉽지 않았다.
그러나 연구팀은 다공성 종이 위에 산호초 모양의 플라즈모닉 나노소재를 형성해 소변 내 대사체 성분의 광신호를 10억배 이상 증폭시키는 표면증강라만산란 센서를 개발했다.
검사가 필요한 시점에 소변을 소량(10uL) 용적하고 빛을 조사하기만 하면 별도 분석과정을 추가로 거치지 않아도 암 대사체 신호가 센서 표면에서 증폭돼 암을 진단할 수 있다.
현재 진단 가능한 암 종류는 전립선암과 췌장암이다.
연구팀은 용적한 소변에 빛을 조사해 나온 분광신호에 대해 인공지능 기반 분석법을 적용해본 결과 암 환자가 아닌 사람과 전립선암, 췌장암 환자를 99%까지 구분할 수 있었다고 설명했다.
이번 연구 결과는 바이오센서 분야 권위지인 '바이오센서 앤 바이오일렉트로닉스'(Biosensores and Bioelectronics)'에 이달 초 게재됐다.
연구팀은 관련 특허를 한국과 미국에 출원했다.
연구팀은 향후 진단 가능한 암의 종류를 늘려갈 방침이다.
연구책임자인 재료연 정호상 선임연구원은 "소변을 이용한 새로운 암 진단법, 현장형 신속 암 환자 스크리닝, 암 환자 치료 후 재발 모니터링 등에 활용 가능한 기술"이라며 "또 스트립형 센서의 생산가격이 개당 100원 이하여서 대량 검사에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
ksk@yna.co.kr
<연합뉴스>