데일리메디 KIST 연구팀, 휴대용 질병진단시스템 개발

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KIST 연구팀, 휴대용 질병진단시스템 개발


[ 2003년 12월 19일 00시 56분 ]

휴대가 간편한 고속 질병진단 단백질 감지칩이 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST) 김태송 박사팀은 최근 MEMS 가공 기술을 이용해 혈액 속에 미량(약 1 ng/㎖)으로 존재하는 질병과 연관된 단백질을 전기적으로 측정할 수 있는 마이크로 바이오 센서·칩을 개발했다고 19일 밝혔다.

연구팀은 혈액 속 극미량(ng/㎖∼㎍/㎖ 수준)으로 존재하는 암 등의 질병과 연관된 단백질을 감지하기 위해 초소형 미세가공시스템을 활용, 마리크로칩<사진>을 제작하는데 성공했다.

그동안 혈액 속의 단백질 같은 극미량의 생체물질을 감지하는 데는 발색 표지자를 이용해 원하는 생체물질이 결합되었을 때 외부 광원으로 스케닝함으로써 형광이 발색되는 원리를 이용해 왔다.

그러나 이 방법은 분석을 위해 개개의 시료마다 적당한 발색 표지자를 레이블링해야 하며, 측정을 위해 외부에 광 소스와 정밀 수광 소자가 결합된 복잡한 광학계를 필요로 하기 때문에 작은 크기의 휴대형(portable) 분석 시스템을 구현하기가 힘들다.

연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 캔틸레버 자체에 구동 기능(액츄에이터 기능)과 감지 기능(센서 기능)을 동시에 보유한 일체형 칩 형태로 구현, 항원항체 반응을 통한 단백질의 결합을 공진주파수 변화로 측정·감지할 수 있는 마이크로 칩을 개발해 냈다.

김 박사팀에 따르면 칩의 성능을 측정하기 위해 전립선암의 마커인 PSA를 이용한 모델실험을 실시한 결과, ng/㎖ 수준의 극미량이 전기적으로 측정된다는 사실을 확인했다.

김태송 박사는 "이번 결과를 바탕으로 향후 생화학전에서의 군용 정밀 감지장치나 응급 환자의 상태를 검사할 수 있는 휴대형 진단시스템으로 1∼2년 내에 실용화 할 예정"이라며 " 손목시계형 개인진단 시스템, 병리학적 검사 등 생의학 연구용 분석 시스템으로도 응용이 기대된다"고 말했다.

한편 과학기술부의 21세기 프론티어 지능형 마이크로시스템개발사업단의 연구개발사업 일환으로 추진된 이번 연구는 (주)경원훼라이트공업, (주)디지탈바이오테크놀러지, (주)엠아이텍, (주)한꿈엔지니어링 등 산학연 공동으로 이뤄졌다.