혈액 전처리 없이 전이암 세포 찾는다

기계연-계명대 공동연구로 전이암 세포 분리 바이오침 개발
한국기계연구원과 계명대 공동연구팀은 혈중 종양 세포 분리용 바이오칩을 개발했다. 왼쪽부터 곽봉섭 기계연 박사, 이성한 계명대 석사과정, 허윤석 계명대 교수(이름순).<사진=한국기계연구원>한국기계연구원과 계명대 공동연구팀은 혈중 종양 세포 분리용 바이오칩을 개발했다. 왼쪽부터 곽봉섭 기계연 박사, 이성한 계명대 석사과정, 허윤석 계명대 교수(이름순).<사진=한국기계연구원>

정부출연연구기관과 대학 연구팀이 혈중 종양 세포 분리용 바이오칩을 개발했다.

한국기계연구원(원장 박천홍)은 곽봉섭 대구융합기술연구센터 박사팀과 허윤석 계명대 의과대학 의용공학과 교수팀이 공동연구를 통해 수력학(Hydrodynamic) 기반의 혈중 종양 세포 분리용 바이오칩을 개발했다고 19일 밝혔다.

혈액속에 존재하며 체내를 순환하는 극소수의 종양세포(CTCs) 검출은 암의 조기 진단과 맞춤형 치료에 중요한 기술이다. 일반적으로 1cm³부피의 혈액 내 평균 50억개의 적혈구, 3억개의 혈소판, 400만 개의 백혈구의 혈액 세포가 있는 반면 암환자의 전이암세포는 동일 부피 내에 단지 1~1000개가 함유되어 있다.

때문에 극미량의 전이암세포를 포집하기 위해 대다수의 혈액세포를 제거하는 복잡한 전처리 과정이 필요, 처리속도가 느린 한계가 있었다. 또 수술을 통해 암을 제거한 후 전이, 재발의 가능성을 검사하는 방법인 혈액 내 암세포 검침법은 미국 식약처를 통과한 단 하나의 모델만 있을 뿐이다. 국내에는 아직 도입되지 않은 상태다.

연구팀이 개발한 바이오칩은 전처리 과정없이 바로 전혈을 사용할 수 있으며 혈구 세포 제거와 98%이상의 암세포를 회수할 수 있다. 현재까지 보고된 혈액의 최고 처리속도는  140μl/min (분당 마이크로리터)였으나 이번 기술 개발로 250μl/min까지 처리 가능하다. 이는 기존 대비 1.8배정도의 혈액 내 세포 분리 효율성을 높였다.

특히 연구팀은 이번 성과를 통해 암의 조기 진단과 맞춤형 치료를  위한 요소 기술을 확보했다. 또 암세포 검침을 위한 기초기술을 확보, 암의 전이, 재발 가능성을 검사할 검사법 시행의 기틀을 마련했다는 평가다.

연구팀은 "이번 성과는 학연간의 공동연구의 성공적 모델로 무엇보다 석사과정생이 상위 10% 이내 권위지의 제1저자가 된 것은 매우 고무적인 일"이라고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 기초의과학분야(MRC) 선도연구센터(비만매개질환연구센터)와 한국연구재단 중견연구와 기계연의 주요사업 지원을 받았다. 연구결과는 계측과 계측장비 분야지인 Sensors and Actuators B: Chemical (I.F.: 5.401, JCR 상위 10% 이내)에 실렸다.
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