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촌각을 다투는 급성 심근경색 실시간으로 진단

표준연, 초고속·고감도 질병 진단 장치 개발

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 급성 심근경색은 심장에 혈액과 산소를 공급하는 관상동맥이 막혀 심장조직이 마비되는 질병으로, 국내 돌연사의 가장 큰 원인 중 하나다.

미국 심장병협회에 따르면 심근경색 의심 환자가 증상을 자각한 뒤 30분마다 사망률이 7.5%씩 증가하기 때문에, 질병의 신속한 진단이 무엇보다 중요하다.

한국표준과학연구원은 나노측정센터 조현모 박사팀이 박막 두께 측정기술을 이용해 실시간 질병을 진단하고, 정확도도 기존 장비보다 10배 이상 높은 질병 진단 장치를 개발했다고 6일 밝혔다.

표준연이 개발한 질병진단 장치
표준연이 개발한 질병진단 장치

현재 면역질환 진단에 사용되는 효소면역진단법은 인체의 혈액에 포함된 질병진단 표지자를 직접 측정하기엔 측정 감도가 너무 낮아 감도를 높이기 위해 5단계의 과정을 거친다.

단계마다 시료를 세척하고 2차 항체·나노입자·효소·발광 물질 등을 차례로 반응시키는 과정을 거치기 때문에 진단까지 2시간 이상 걸리고 비용도 많이 든다는 한계가 있다.

연구팀은 여러 단계의 증폭 과정을 거칠 필요 없이 3개의 주요 심근경색 질병진단 표지자를 통해 실시간 측정이 가능한 기술을 개발했다.

신호를 증폭하기 위해 사용되는 2차 항체 없이도, 오랜 시간 연속으로 진단하는 것이 가능하다.

연구팀은 실리콘 센서에 타원계측 기술(박막두께 측정기술)을 적용해, 기존 표면 플라즈몬 센서의 금박막을 사용하지 않고도 신호를 증폭시키는 데 성공했다.

실리콘 센서의 신호증폭 원리
실리콘 센서의 신호증폭 원리

기존 표면 플라즈몬 센서의 굴절률 오차를 제거해, 10배 이상 고감도의 측정이 가능하다.

또 심근경색 진단을 위한 기준 농도의 100분의 1 이하인 밀리리터당 피코그램(1조분의 1g) 수준에서 항원·항체 접합 특성을 측정할 수 있다.

조현모 박사는 "경제적인 실리콘 기판을 사용해 기존 금박막 측정 장비보다 저렴하면서도 광특성이 안정적이어서 질병진단 장치의 실용화에 기여할 것"이라면서 "앞으로 급성 심근경색과 급성 감염병 등의 진단장치 개발에 활용할 수 있을 것"이라고 기대했다.

조현모 박사(오른쪽)
조현모 박사(오른쪽)

이번 연구결과는 국제 학술지 '바이오센서스 앤드 바이오일렉트로닉스'(Biosensors and Bioelectronics) 지난 8월 18일자에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지> 2016/10/06 12:00 송고

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