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KAIST 연구팀, 혈액으로 치매 진단하는 센서 개발

(대전=뉴스1) 김태진 기자 | 2020-01-15 09:43 송고
혈액으로 알츠하이머병을 진단하는 원리를 보여주는 모식도.© 뉴스1

KAIST(총장 신성철)는 신소재공학과 박찬범 교수와 스티브 박 교수 연구팀이 혈액으로 알츠하이머병을 진단할 수 있는 센서를 개발했다고 15일 밝혔다.

혈액 내에 존재하는 베타-아밀로이드 및 타우 단백질 등 알츠하이머병과 관련한 4종의 바이오마커 농도를 측정·비교하면 민감도는 90%, 정확도 88.6%로 중증 알츠하이머 환자를 구별해 낼 수 있다.

알츠하이머병은 치매의 약 70%를 차지하는 대표적인 질환이다. 현재 전 세계 65세 이상 인구 중 10% 이상이 이 질병으로 인해 고통을 받고 있다.

하지만 현재의 진단 방법이 고가의 양전자 단층촬영(PET) 또는 자기공명영상진단(MRI) 장비를 사용해야만 하기 때문에 많은 환자를 진단하기 위해서는 저렴하면서도 정확한 진단 기술의 개발이 필요하다.

연구팀은 랑뮤어 블라젯이라는 기술을 이용해 고밀도로 정렬한 탄소 나노튜브를 기반으로 한 고민감성의 저항 센서를 개발했다.

탄소 나노튜브를 고밀도로 정렬하게 되면 무작위의 방향성을 가질 때 생성되는 접합 저항을 최소화할 수 있어 분석물을 더 민감하게 검출할 수 있다.

연구팀은 고밀도로 정렬된 탄소 나노튜브 기반 센서 칩을 이용해 실제 알츠하이머 환자와 정상인의 혈액 샘플 내에 존재하는 4종의 바이오마커 농도를 측정하고 비교했다.

그 결과 민감도와 선택성은 각각 90%, 88.6%의 정확도를 지녀 중증 알츠하이머 환자를 상당히 정확하게 진단할 수 있음을 확인했다.

연구팀이 개발한 고밀도로 정렬된 탄소 나노튜브 센서는 측정 방식이 간편하고, 제작 비용도 저렴하다.

박찬범 교수(왼쪽)와 스티브박 교수(KAIST 제공)© 뉴스1

박찬범 교수는 “향후 진료 환경에 활용하기 위해서는 경도 인지장애 환자의 진단 가능성을 테스트하는 것이 필요하다”며“이를 위해 경도 인지장애 코호트, 치매 코호트 등의 범국가적인 인프라 구축이 필수적이고 국가 공공기관의 적극적인 연구 네트워크 구축 및 지원의 장기성 보장도 요구된다”고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 리더연구자 지원사업과 충남대병원 및 충북대병원 인체자원은행의 지원으로 수행됐다.

KAIST 김가영 박사과정·김민지 석사과정이 공동 1저자로 참여한 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature communications)’ 온라인 판에 지난 8일 게재됐다.


memory444444@nate.com