IBS(기초과학연구원·원장 노도영)는 조윤경 첨단연성물질 연구단 그룹리더 연구진이 질병 현장진단 다공성 금 나노전극 기반 바이오센서를 개발하고 전립선암 진단에 성공했다고 18일 밝혔다.

소변, 혈액 생체시료에는 건강 상태를 알려주는 바이오마커가 포함돼있어 이를 분석하면 질병여부를 알 수 있다. 하지만 정확한 진단을 위해 질병과 관련 있는 바이오마커를 분리·정제해야하는데, 대형의료시설이나 실험실에서 샘플 분석해야해서 시간과 비용이 많이 소요된다.

현장진단기기가 개발돼있으나 암이나 감염성 질환을 진단하기에는 기술적인 어려움이 많다. 극도로 민감한 탐지기술이 필요하지만 민감도를 높이기 위해 늘린 전극의 표면적으로 오염도 역시 증가시키기 때문에 정확한 진단이 어렵다. 

연구진은 민감도와 정확도가 높은 바이오센서 제작을 위해 다공성 금 나노 전극을 개발했다. 이를 활용해 엑소좀과 같은 바이오마커를 분리 정제하는 복잡한 단계를 거치지 않고도 생체시료로 현장에서 전립선 암 진단이 가능함을 확인했다.

이번에 개발한 다공성 금 나노전극은 미셀이 있는 염화나트륨 용액에 평평한 금 표면을 넣고 반복적인 전기를 가해 구현했다. 연구진은 이를 이용해 소변과 혈장에서 암세포 유래 엑소좀에 붙어있는 단백질을 검출하며 전립선암 환자 그룹과 건강한 기증자 그룹을 구별했다.  

조윤경 그룹리더는 "이번 기술은 현장진단기기의 미래 기술 개발에 핵심 발판을 제공할 것"이라며 "앞으로 다공성 금나노 구조의 잠재력을 활용해 혈액·타액 샘플을 분석하는 진단 칩 개발 등으로 연구를 확대할 예정"이라고 말했다. 

연구성과는 어드밴스드 머티리얼즈에 지난 17일 온라인 게재됐다.