체액 한방울이면 알츠하이머병 진단
체액 한방울이면 알츠하이머병 진단
  • 김준호 기자
  • 승인 2020.08.31 18:44
  • 댓글 0
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그래핀 바이오센서의 작동 모식도(경희대 제공)
그래핀 바이오센서의 작동 모식도(경희대 제공)

체액 한방울로 알츠하이머병을 진단할 수 있는 기술이 개발됐다.

경희대의대 황교선 교수팀과 고려대 바이오의공학과 윤대성 교수 공동연구팀은 생체물질 표면의 전하를 이용한 고감도 나노바이오센서를 개발했다고 바이오센서분야 학술지 Biosensors & Bioelectronics에 발표했다.

알츠하이머병은 치매의 약 70%를 차지하는 가장 흔한 퇴행성 뇌질환이다. 신경퇴화 및 유전적 요인으로 베타아밀로이드와 과인산화된 타우 단백질이 원인으로 알려져 있다.

미국립노화연구소 및 알츠하이머협회에서도 이들 물질의 체액 속 검출 여부가 중요한 진단 정보로 인정하고 있다.

진단법은 지금까지 신경심리학적 문답법이나 양전자 단층촬영(PET)와 자기공명영상진단(MRI) 영상 등 주관적이거나 비용이 높았다.

연구팀은 2가지 알츠하이머 발병 원인물질이 체액의 생리학적 환경(산도 PH 7.4)에 따라 서로 다른 표면 전하를 보인다는 점에 착안했다.

연구팀은 2가지 물질이 다른 신호를 낼 수 있는 그래핀 기반 전계효과 트랜지스터 다중검출 플랫폼(나노바이오센서)을 개발했다. 물질의 표면에 나타나는 양(+)전하와 음(-)전하를 구별해 뇌척수핵과 혈액 속에 존재하는 원인 물질을 검출하는 방식이다.

연구팀에 따르면 이 플랫폼은 아밀로이드베타와 타우단백질을 펨토그램(Femtogram, 10-15g)수준까지 한번에 검출할 수 있는 고감도 센서다.

현재 환자와 일반인의 혈액과 타액의 샘플을 이용해 알츠하이머병 위험도를 진단하는 임상연구가 진행 중이다.

황 교수는 "이번 개발된 나노바이오센서는 알츠하이머 관련 인자 검출만이 아니라 다양한 질병의 원인 물질(단백질, 핵산)의 표면 전하 분석을 통한 정확한 질병 진단에 확장해 관련 임상 연구에 크게 기여할 수 있을 것"이라고 전망했다.
 


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