암세포의 표지자로서 진단에 적용할 수 있는 세포 표면의 당을 효과적으로 분석할 수 있는 기법이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 

이창수 충남대 교수와 정헌호 박사과정 연구원이 주도하고 김윤곤 숭실대 교수와 이현민 미국 터프츠(Tufts)대학 교수가 참여한 이번 연구결과는 영국왕립화학회가 발행하는 바이오칩 및 미세유체분야의 세계적 학술지인 'Lab on A Chip' (Impact factor=6.306) 2012년 12권 18호 표지 논문에 선정됐다.

마이크로어레이 시스템은 DNA, 단백질, 세포 등 다양한 생체 물질을 마이크로미터 크기의 일정한 좁은 영역에 정렬하는 바이오센서의 기본 기술로서 세계적으로 활발히 연구되고 있는 분야이다. 

이창수 교수팀은 세포 패터닝 기술을 기반으로 고도로 밀집돼 있는 영역의 패턴에 세포를 배열시켜 초소형 분석 장치를 개발했다. 또 이를 암세포의 비이상적인 당 발현 연구에 접목해 새로운 당 분석과 진단 시스템을 구축했다. 

이 교수팀은 세포마이크로어레이를 구축하기 위해 소프트리소그래피(soft-lithography) 공정을 통해 제작된 고분자 마이크로몰드를 스탬프로 이용하는 마이크로컨택트 프린팅 (mico-contacting printing) 기술을 적용했다. 

이번 연구에서 개발한 새로운 분석 시스템은 기존의 96-well plate 방법보다 정확도, 신뢰도, 감도의 측면에서 훨씬 우수한 성능을 보여 향후 암세포 당 생물학 연구의 기반 기술이 될 것으로 기대된다.

이 기술을 이용해 사람의 다양한 기관으로부터 유래된 암세포 표면의 당을 분석해 정상세포와 비교한 결과, 암세포의 비특이적인 당 발현 경향을 구별했다. 

이 교수팀은 나아가 세포어레이로부터 얻은 결과를 바탕으로 렉틴과 양자점을 동일하게 실제 암환자의 조직에 적용해 당 발현을 분석한 결과, 실제 환자의 정상조직과 암조직을 비교·분석한 결과에 비정상적인 당 발현이 나타고 있음을 증명할 수 있었다.

이창수 교수는 "세포어레이를 기반으로 하는 초소형화된 분석 시스템은 손가락만한 크기에서 엄청난 양의 정보를 얻을 수 있는 Lab on A Chip의 기본 기술이다"고 설명했다.

그는 "이 기술은 암세포에서의 비이상적인 당발현을 가장 정확하게 분석할 수 있는 플랫폼일 뿐만 아니라, 암세포의 당 생물학적 연구를 통한 정확한 진단을 할 수 있다"며 "더 나아가 암세포를 효과적으로 치료할 수 있는 약물개발에 활용될 수 있다는 점에서 의미가 크다"고 연구 의의를 밝혔다.