<첨단기술의 현장을 가다>1회-생체의료공학

미국의 수도 워싱턴에서 북쪽으로 한시간 떨어진 볼티모어 시내 메릴랜드의대 의용생체공학연구실. 광섬유에 항원을 부착시켜 빛의 반응에 따라 코카인과 같은 마약류의 복용여부를 1분안에 실시간으로 밝혀낼 수 있는 최첨단 진단기법의 개발이 한창이다. 관련기사 3면

광섬유 끝에 코카인에 반응하는 항원을 부착시켜 혈액속의 코카인 성분과 반응할 때 빛을 내도록 한 이 진단시스템은 조만간 상용화될 예정이다.

또 펜실베이니아시 다운타운에 있는 펜실베이니아의과대학 브리턴 챈 교수(86·생체물리 및 생화학과)팀은 최근 8개의 광센서와 2개의 광검출기가 내장된 파장 780∼830나노미터의 근적외선(NIR)방식 광스캔시스템을 개발, 세계 처음으로 유방암을 정확히 진단하는 데 성공했다. 연구팀이 개발한 유방암 진단기의 원리는 암세포가 일반 정상세포에 비해 더 많은 산소를 필요로 해 혈액을 정상세포보다 많이 필요로 한다는 점에 착안, NIR시스템을 이용해 암세포를 정확히 진단해냈다. 챈 교수는 현재 이 시스템의 임상실험과 함께 이를 바탕으로 휴대형 유방암 진단기와 뇌영상 이미징 연구에 착수, 뇌활동의 기전을 밝히는 데 주력하고 있다.

그런가 하면 재미한국인 과학자인 미 메릴랜드대학 화학 및 생명공학과 강경애 교수팀은 피부와 직접 접촉하지 않고도 고체촬상소자(CCD)와 컴퓨터를 이용해 피부암을 판독할 수 있는 새로운 진단기기를 개발하는 데 성공, 암 등의 원격진단에 새로운 가능성을 제시했다.

새천년 들어 미 의공학계는 MRI·CT 등과 같은 진단장비를 대체할 새로운 진단·분석시스템으로 NIR 파장을 이용한 생체광센서와 광이미징시스템 등을 적극 활용하고 있다.

이같은 움직임은 기존 MRI나 CT 가격이 워낙 높아 일반인들이 정기적으로 진단을 받을 수 없는데다 부작용이 나타나는 등 한계를 보이고 있기 때문이다.

한편 전문조사기관인 SRI에 따르면 하나의 종류만을 측정하는 1차원의 바이오칩인 바이오센서가 오는 2003년 의료진단용센서의 90%를 차지, 연간 10억달러 이상의 시장규모를 형성할 것으로 전망하고 있다.

또 SRI사와 드러그엔 마켓디벨로프먼트사 등 외국 전문기관 및 특허청 등의 자료에 따르면 질병진단용 DNA칩 세계 시장규모는 지난 98년 3900만달러에서 2002년 5억달러, 2003년 5억8000만달러, 2004년 20억달러, 2010년 150억달러로 폭발적인 수요를 창출할 것으로 예상되고 있다.

국내시장 역시 향후 5년내 700억원 이상의 시장을 형성할 것으로 전망된다.

챈 교수는 『NIR시스템은 가격이 MRI의 300분의 1 수준으로 저렴한데다 상품화할 경우 담뱃갑만한 크기로 휴대가 간편해 어디서든지 손쉽게 진단할 수 있는 장점이 있다』고 말하고 『MRI보다 높은 수준의 진단정확도를 보이고 있어 향후 FDA 등으로부터 임상실험에 따른 테스트에 통과할 경우 향후 2∼3년내에 일반 가정용으로도 보급할 수 있을 것』이라고 말했다.

<펜실베이니아의과대학=정창훈기자 chjung@etnews.co.kr>