전상민(43) 포스텍 화학공학과 교수와 주진명 연구원이 겉과 속이 다른 물질로 만든 나노입자를 활용, 여러 암을 한꺼번에 알아낼 수 있는 진단물질을 개발했다.

 

진단물질은 실리콘으로 만들어진 마이크로 진동자와 겉은 광촉매 물질, 속은 자기 성질을 띠는 이중 나노입자를 이용한 새로운 개념의 암 진단 기술이다. 연구결과는 나노분야 권위지인 ‘ACS나노’ 최신호에 실렸다. 현재 널리 쓰이는 암 진단기술은 암에 걸린 환자의 혈액이나 체액 속에 있는 특정 단백질의 농도 증가를 통해 이뤄지고 있다. 하지만 조기 암의 경우, 양이 극히 적을 뿐 아니라 특정 단백질이 다른 단백질의 농도에 비해 낮아 확인하기 쉽지 않다.

 

전 교수팀은 10일 광촉매 특성과 자기 성질을 가진 나노입자를 합성해 혈액 속에 넣은 뒤 자기장을 일으켜 특정 단백질을 분리, 검출하는 데 성공했다고 밝혔다. 1㎖ 혈액 속에 존재하는 0.1피코그램(1/1만 나노g)의 암 관련 단백질을 단 1시간 만에 측정할 수 있다.

 

 

 

 

 

겉과 속이 다른 나노입자가 조기암을 진단하고, 한번에 여러 암을 알아낼 수 있는 '진단물질'이 개발돼 관심이 집중되고 있다.

포스텍 화학공학과 전상민 교수와 주진명 연구원은 새로운 개념의 암 진단 기술을 개발했다.

연구팀은 실리콘으로 만들어진 마이크로 진동자와 겉은 광촉매 물질, 속은 자기(磁氣) 성질을 띠는 이중 나노입자를 이용한 것이다.

이 기술은 나노분야 세계적 권위지인 ACS Nano지를 통해 발표됐다.

특히 암 진단의 가장 시급한 과제로 꼽히는 조기암 진단기술은 물론 여러 암을 한 번에 진단할 수 있는 기술로도 응용할 수 있어 학계가 주목하고 있다.

암에 걸리면 혈액이나 체액 속에 특정 단백질의 농도가 증가하며 이 단백질을 통해 암 여부를 진단해낼 수 있다.

하지만 조기암의 경우 그 양이 극히 적고, 특정 단백질이 다른 단백질의 농도에 비해 낮아 진단에 어려움을 겪어왔다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 겉은 광촉매 특성을 속은 자기 성질을 띠는 나노입자를 합성했다.

이를 혈액 속에 넣은 다음 자기장을 일으켜 특정 단백질을 분리 및 검출하는데 성공한 것이다.

여기에 광촉매 특성을 이용, 빛에 의한 금속 환원 반응을 통해 질량을 증가시켜 극미량의 단백질을 검출해 냈다.

그 결과 1ml 혈액 속에 존재하는 0.1피코그램(1/1만 나노그램)의 암 관련 단백질을 단 1시간 만에 측정하는데 성공했다.

기존에 알려진 진단기술로는 수 나노그램, 최대 수십피코그램까지 측정할 수 있었지만 전 교수팀은 그 100배 이상의 적은 양도 측정하는데 성공한 것이다.

또한 3~4시간이 걸리던 측정 시간(실험실 기준)도 1시간으로 크게 단축했다.

이와 함께 연구팀은 어레이 형태의 마이크로 진동자에 각각 특정 암에만 반응하는 항체들을 붙이고 한꺼번에 여러 암을 측정하는 기술까지 같이 선보였다.

전상민 교수는 "기존 기술보다 경제적이고 여러 암을 진단해낼 수 있어 훨씬 효율적이다"며 "극미량의 암 관련 단백질을 측정할 수 있어 조기암 진단이 가능하고 진단에 걸리는 시간도 단축했다"고 말했다.