단국대 연구팀, 전립선암 진단율 100배 높인 바이오센서 개발

왼쪽부터 박재형 교수 이승기 교수 김형민 연구원.
왼쪽부터 박재형 교수 이승기 교수 김형민 연구원.

단국대(총장 장호성) 연구팀이 전립선암 진단율을 현재보다 100배 이상 높인 바이오센서를 개발했다.

단국대 전자전기공학부 이승기, 박재형 교수와 김형민 연구원 팀이 개발한 바이오센서는 광섬유 단면에 금 나노입자를 부착하고 미세유체칩을 결합한 구조다. 혈액을 바이오센서에 흘려주면 전립선암 항원들이 금 나노입자 표면 항체들과 결합해 특정 광학신호를 보낸다. 이 결과로 암 발병 여부를 진단하게 된다.

연구팀에 따르면 바이오센서는 기존 장비에 비해 항원 검출 능력이 100배 이상 높다. 검사시간도 5분으로 단축되는 등 전립선암 진단에 획기적 변화를 가져올 전망이다. 진단 오차율도 기존 10~15% 수준에서 4%로 줄어든다.

항원 검출반응은 초미세한 250㎛ 직경 광섬유에서 이뤄지며, 1㎖당 124fg(펨토그램) 항원을 검출할 수 있어 진단 우수성을 입증하기에 충분하다.

이승기 교수는 “한국 남성 암발병 5위가 전립선암인데 조기 진단을 놓쳤을 경우 많은 경비가 들어가는 게 현실”이라며 “새로 개발된 바이오센서는 2000~3000원 수준으로 양산이 가능해 국내외 의료기기 기업들이 주목하고 있다”고 말했다.

현재 전립선암 진단방법은 △혈액·소변 통한 전립선특이항원(PSA) 효소측정법 △직장수지검사법(DRE) △전립선 초음파검사 △조직검사 등이 있다. 이 교수팀이 개발한 바이오센서는 전립선특이항원(PSA) 효소측정법에 기반을 둔 것이다.

이 교수는 “이 기술은 임상적용이 가능한 수준 신뢰도를 가진다”면서 “전립선 암 진단뿐 아니라, 항체와 특이 결합을 하는 다양한 암 진단 바이오센서 기술로 활용 가능하다”고 밝혔다. 이번 연구는 한국연구재단 미래유망 융합기술 파이오니어사업 및 중견연구자지원사업 지원 아래 진행됐다. 연구팀은 바이오센서 개발과 아울러 △미세유체 채널을 이용한 표면플라즈몬공명 센서장치 및 센서유닛 제조방법 △표면플라즈몬공명센서 신호보정방법 △표면플라즈몬공명센서 테스트 방법 등 3건의 특허를 출원, 등록을 완료했다.

김정희기자 jhakim@etnews.com