UNIST· KAIST· 연세대 공동 연구팀
민감도·가격 경쟁력 높아
국내 연구진이 5회까지 재사용할 수 있는 액체 생체검사(생검) 센서를 개발했다. 고가의 액체 생검 비용을 낮출 수 있을 것으로 전망된다.
김명수 UNIST 전기전자공학과 교수팀은 신우정 KAIST 교수팀, 강주훈 연세대 교수팀과 공동으로 이황화몰리브덴(MoS2)과 고주파(RF)를 이용한 '재사용 가능 고감도 액체 생검 센서'를 개발했다고 12일 밝혔다.
액체 생검은 인체 조직을 떼어내지 않고 혈액이나 체액 속 DNA 조각을 감지해 암을 찾아내는 검사 방법이다. 하지만 감지 센서가 일회용이거나 센서 제작비가 높아 비용 부담이 컸다.
공동 연구팀이 개발한 센서는 특수 용액에 씻어 5회 재사용할 수 있다. 센서 제작이 간단해 제작비도 저렴하다. 이황화몰리브덴 잉크를 기판에 발라 회전시킨 뒤 잉크 속 용매를 날려버리면 된다.
검사는 센서에 환자 체액을 떨어뜨린 뒤 고주파(RF)를 쏘아 나타난 반응을 확인하는 방식이다. 센서에 표적 DNA가 달라붙으면 유전율과 저항에 변화가 나타나고 이에 따라 고주파 신호의 공진 주파수가 달라지는 원리다.
개발 센서는 기존 유전자 분석 기술로는 놓치기 쉬웠던 '단일 가닥 DNA'를 검출해낸다. 단일 가닥 DNA는 말기 암이나 림프절 전이 환자에게서 고농도로 발견되는 바이오마커다. 일반 DNA는 단일 가닥이 서로 마주 보고 결합한 이중 나선 가닥 형태다.
암 진단 지표인 'AluSx1' 유전자 DNA 조각을 154.67nM(나노몰)의 매우 낮은 농도까지 정확하게 검출했다.
센서 세척용 특수 용액에는 상보 염기가 들어 있다. 센서 표면에 붙어 있던 단일 가닥 DNA는 이 세척액 속에서 짝을 만나 이중 나선이 되고, 이중 나선 DNA는 별도 처리를 하지 않아도 센서에서 저절로 떨어진다.
김명수 교수는 “암 전이와 밀접한 단일 가닥 DNA를 저비용으로 검출하면 암전이 조기 진단과 예후 모니터링 비용을 획기적으로 낮출 수 있다”며 “가정에서 손쉽게 암 예후를 관리할 수 있는 자가 진단 기기와 스마트 헬스케어 시스템으로 발전시켜 나갈 계획”이라고 말했다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
