윤수영 고려대 구로병원 진단검사의학과 교수

급성심근경색을 현재보다 훨씬 빠르고 정확하게 조기진단할 수 있는 기술이 임상의료진과 나노공학자의 공동연구로 개발됐다. 윤수영 고려대 구로병원 진단검사의학과 교수팀과 주재범 한양대 생명나노공학과 교수팀은 심근경색 발병 여부 감별 지표로 쓰이는 생체표지자(바이오마커)인 CK-MB, cTnI 두 가지를 동시에 15분 내에 고감도로 동시 검출할 수 있는 신개념 센서를 개발했다고 27일 밝혔다.

연구진은 금이나 은과 같은 금속 나노입자에 흡착된 분자의 광 증폭 현상을 이용한 SERS 기반 면역진단 기술로 바이오마커와 금속 나노입자의 경쟁반응을 활용, 바이오마커 검출 및 심근경색 진단기술을 개발했다. 

심근경색은 심장근육에 혈액을 공급하는 관상동맥이 막혀 심근이 손상되고 혈액순환장애가 초래돼 생명이 위태로운 질환이다. 자각증상이 일어난 후 2시간 내에 응급조치가 이뤄지지 않으면 사망률이 급격히 증가하기 때문에 신속하고 정확한 진단과 치료가 중요하다.

심근경색 진단에는 X-레이·심전도 등 기본검사, 심장초음파 등 정밀검사가 쓰이지만 시간과 장소, 비용에 제약이 많았다.
현재 널리 보급돼 사용하고 있는 형광 전이 현상을 이용한 심근경색 진단기기의 경우에는 각 바이오마커당 15분 안팎의 진단 시간이 소요되고, 여러 개의 마커를 동시에 검출하는 것이 불가능했다.

고려대 구로병원 진단검사의학과에서 새로 개발한 센서로 18명의 심근경색 환자 혈액 샘플에 적용해 본 결과, 두 개의 바이오마커를 동시에 검출하면서도 검출한계가 0.30∼4.70ng/㎖ 수준으로 나타나 검출한계가 1∼10ng/㎖ 정도인 기존기기에 비해 훨씬 신속하고 정확하게 심근경색을 진단할 수 있었다.

윤수영 교수는 “심근경색을 조기에 진단할 수 있는 새로운 개념의 나노 광센싱 기술을 개발했다”며 “임상의학과 나노공학의 융합연구 성과로, 혈액분석을 통해 난치성 질환을 조기에 판명할 수 있는 ‘현장진단’(POC, point-of-care) 시스템의 성공적 개발에 기여할 것”이라고 밝혔다.

이번 연구는 미래창조과학부 및 한국연구재단의 선도연구센터지원사업 지원과제로 진행됐으며, 영국 왕립화학회(RSC)에서 출간하는 ‘케미컬 커뮤니케이션스’(Chemical Communications) 1월 10일자 온라인판에 게재됐다. 내달에 인쇄판 표지논문으로 실린다.