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TECH M

단백질 차단막 바이오센서로 현장 질병 진단

환자 스스로 질병 진단하는 스마트 헬스케어 활용 기대

2019-11-01박응서 기자

KIST 생체재료연구단 이관희·정영도 박사 연구팀이 개발한 단백질 차단막을 적용한 바이오센서 소자.

스마트기기와 결합해 현장에서 바로 질병을 진단할 수 있는 바이오센서가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 생체재료연구단 이관희‧정영도 박사팀, 고려대 강석호 교수 연구팀이 공동연구로 단백질 차단막을 적용한 바이오센서를 제작, 혈청에서 불필요한 신호를 억제하는 방법을 최초로 개발했다고 31일 밝혔다. 이 바이오센서를 이용하면 혈청에서 바로 질병 인자를 검출할 수 있다.

혈액에서 분리해낸 혈청은 많은 생체정보를 가지고 있어 다양한 질병 진단할 수 있다. 이에 스마트기기를 활용해 혈청을 샘플로 하는 전자기기 기반의 바이오센서가 개발되고 있다. 하지만 혈청을 이용하면 검출 신호 오류가 빈번하고 측정 민감도가 낮아 어려움이 크다. 현재 의료기관에서는 전문 인력이 혈청 전처리나 후처리를 한 뒤에 진단기기를 이용해 분석하고 있다.

이런 문제를 해결하기 위해 KIST 연구진은 혈청에서 전·후처리 없이 직접 질병인자를 검출해 질병을 진단할 수 있는 단백질 차단막을 개발해, 바이오센서에 적용했다.

연구진은 단백질 차단막이 정전기 특성을 띠는 걸 활용해 혈청 단백질의 비특이적 결합과 불필요한 전하 축적을 막았다. 그 결과 단백질 차단막을 적용한 바이오센서로 전립선암 질병인자를 혈청에서 직접 검출하는데 성공했다.

 

KIST 생체재료연구단 박성욱 연구원(제1저자)이 개발한 단백질 차단막 바이오센서로 질병을 진단하는 실험을 하고 있다.  사진제공 KIST

KIST 정영도 박사는 “기존 바이오센서가 휴대용 기기와 결합해 현장 진단 또는 자가진단 센서로 발전할 것”이라며, “앞으로 스스로 질병을 진단하는 스마트 헬스케어 기기가 개발되는데 활용될 수 있을 것”이라고 기대를 밝혔다.

이 연구결과는 바이오 저널인 ‘바이오센서와 바이오전기’ 최신호에 게재됐다.