콜레스테롤, 침으로 진단한다
콜레스테롤, 침으로 진단한다
  • 함예솔
  • 승인 2018.10.20 13:20
  • 조회수 4076
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혈액 검사 없이 침으로 진단하는 콜레스테롤 검출 센서가 개발됐습니다. 한국과학기술연구원 뇌과학연구소 바이오마이크로시스템 연구단 이수현 박사팀은 혈액 검사 없이, 고지혈증과 같은 지질대사이상 질환자들의 타액에 들어있는 극미량의 콜레스테롤을 분석할 수 있는 고감도 센서 플랫폼을 개발했습니다. 

 

침으로 콜레스테롤 진단. 출처: fotolia
침으로 콜레스테롤 진단. 출처: fotolia

타액을 이용한 콜레스테롤 측정 기술은 고지혈증과 같은 질병을 손쉽게 자가 진단할 수 있습니다. 혈액 검사와 같은 기존 진단법은 침습적 검사법으로 통증으로 인한 스트레스 유발 및 각종 감염의 위험성을 지니는 단점이 있었습니다. 그러나 타액은 시간과 장소에 구애받지 않고 비침습적으로 손쉽게 시료 수집이 가능합니다.

 

또한 혈액 내의 콜레스테롤 같은 각종 바이오 마커 농도와 높은 상관관계를 갖기 때문에 타액을 기반으로하는 비침습적 진단기기 개발 연구들이 활발히 이뤄지고 있습니다. 그러나 타액 내의 콜레스테롤 농도는 혈액 대비 1/100~1/1000 정도 수준에 불과하기 때문에 이를 위해서는 민감도가 높은 센서 및 플랫폼 개발이 필수적이었습니다. 

 

고지혈증 진단을 위한 타액(침) 내 극미량 콜레스테롤의 비침습적 검출 센서 개발. 출처: KIST
고지혈증 진단을 위한 타액(침) 내 극미량 콜레스테롤의 비침습적 검출 센서 개발. 출처: KIST

KIST 이수현 박사는 고농도의 콜레스테롤 산화효소를 고정화할 수 있는 나이트로셀룰로스 페이퍼와 백금 나노 구조를 갖는 고성능 센서를 각각 제작해 결합했습니다. 이 결합된 센서는 타액 내 극미량(ng/ml)수준의 콜레스테롤을 전기화학적 임피던스 변화 측정을 통해 검출이 가능했습니다.

 

연구진은 제작된 센서로 실제 고지혈증 환자의 혈액 및 타액 샘플을 측정하고 비교한 결과 타액 내 존재하는 콜레스테롤의 농도가 혈액 내 농도 대비 약 1/1000정도 비례해 낮게 존재하는 것을 확인했습니다.

 

백금 나노구조를 갖는 고성능 센서(좌), 백금 구조의 고성능센서를 삽입하고 나이트셀룰로스 페이퍼가 결합된 센서(우). 출처: KIST
백금 나노 구조를 갖는 고성능 센서(좌), 백금 구조의 고성능센서를 삽입하고 나이트셀룰로스 페이퍼가 결합된 센서(우). 출처: KIST

KIST 이수현 박사는 "이번 기술은 타액과 체액 기반의 각종 호르몬 및 포도당 검출 등에 다양하게 응용될 수 있을 것"이라며 "혈액 기반 진단 칩 시장에 비해 편의성과 기술적 진보성에서 우위를 점할 것"이라고 밝혔습니다.

 

또한 연구팀은 향후 고지혈증을 비롯한 다양한 지질대사 이상 증세의 보다 정확한 진단과 실용화를 위해 추가 연구를 수행할 예정이라고 하는데요. 보다 많은 수의 임상 샘플을 이용한 타액 내 저밀도·고밀도 지질단백질 콜레스테롤 및 중성지방 검출을 위한 연구를 추가로 진행할 계획이라고 합니다. 이 연구는 센서 분야 국제학술지인 <Sensors and Actuators B: Chemical>에 게재됐습니다. 

 


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