급성심근경색 실시간으로 진단한다

한국표준과학연구원, 초고속·초고감도 실시간 질병진단 센서 개발

▲표준연이 개발한 실리콘 기반 타원계측 질병진단 장치.[사진제공=한국표준과학연구원]

[아시아경제 정종오 기자] 급성심근경색은 시간과 싸움이다. 가능한 빨리 진단해야 치료가 가능하다. 시간이 지체될수록 사망률은 높아진다. 기존에 진단에만 2시간 걸리던 급성심근경색을 실시간으로 진단할 수 있는 센서가 개발됐다.

한국표준과학연구원(KRISS) 나노측정센터 조현모 박사팀은 세계 최고 수준의 박막두께 측정기술을 활용해 실시간으로 비표지 분석이 가능하고 기존 장비보다 10배 이상 정확한 고감도 질병진단 기술을 내놓았다. 비표지(Label Free) 분석이란 별도의 표지자 없이 바로 타깃을 분석할 수 있는 방법을 말한다.

미국 심장병협회 보고를 보면 심근경색으로 의심되는 환자의 경우 자각 증상이 일어난 후 2시간 내에(매 30분마다 사망률 7.5% 증가) 응급조치가 이뤄져야 한다. 결국 발병 후 신속하고 정확하게 조기 진단을 내리는 것은 환자의 생명을 구하는데 매우 중요하다.

표준연 연구팀이 개발한 '실리콘 기반 진단센서'는 여러 단계의 증폭과정 없이 3개의 주요 심근경색 질병진단 표지자의 측정이 실시간으로 가능하다. 신호를 증폭시키기 위해 사용되는 2차 항체가 필요하지 않고 대신 스마트항체를 센서에 이용해 환자의 장시간 연속진단이 가능하다.

이번 기술은 편광된 빛이 실리콘 표면에서 거의 반사되지 않는 특정한 입사각도에서 타원계측 기술을 이용해 기존 표면 플라즈몬 센서의 금박막을 사용하지 않고도 신호 증폭이 가능한 원리를 사용했다. 기존 바이오센서인 표면 플라즈몬 장치의 굴절률 오차를 제거함으로써 10배 이상의 고감도 측정이 가능하다. 심근경색 진단 기준농도 보다 100분의1 이하인 밀리리터당 피코그램(pg/mL) 수준까지 항원·항체 접합특성을 측정할 수 있다.

이번 기술에 활용된 실리콘 기반 원천특허를 한국, 미국, 중국에 등록했다. 추가 특허를 국내등록하고 해외 3개국에 출원중이다. 조현모 박사는 "이번 기술은 그동안 질병진단을 위해 필요했던 시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 측정 기반 기술로 향후 급성 심근경색과 급성 감염병 등의 진단장치 개발에 폭 넓게 활용될 수 있을 것"이라고 설명했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr