KAIST, 항생제 조합 성능 확인 시간 3분의 1로 단축...8시간이면 성능 확인 가능

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한국과학기술원(KAIST·총장 신성철)이 하루 이상 걸리던 항생제 조합 성능 확인 과정을 8시간으로 단축할 수 있는 기술을 개발했다. 항생제 조합은 항생제 저항성 병원균인 '슈퍼박테리아'를 억제하기 위한 새로운 치료방법이다.

KAIST는 전성윤 기계공학과 교수, 정현정 생명과학과 교수팀이 미세유체 칩을 이용해 항생제를 조합하면서 항생제 간 시너지 효과 검사 시간을 기존의 3분의 1 이하로 줄일 수 있는 기술을 개발했다고 2일 밝혔다.

미세유체 칩을 활용한 항생제 조합 검사 모습
<미세유체 칩을 활용한 항생제 조합 검사 모습>

항생제 조합 치료는 두 가지 이상의 항생제를 섞어 슈퍼박테리아 저항성을 무력화하는 방법으로 빠르고 정확한 항생제 간 시너지 효과 예측이 필수다. 체외 항생제 조합 검사로 적합한 조합과 농도 범위를 찾는다.

그동안에는 농도 수치를 알기 위해 단계별 희석한 항생제를 박테리아 샘플과 함께 배양하는 방법을 썼는데 이 과정이 24시간 이상 걸린다.

연구팀은 필요 샘플 양이 수십 마이크로리터(㎕)에 불과한 미세유체 칩을 활용해 결과 도출 시간을 대폭 줄였다. 미세유체 칩은 머리카락 굵기 수준으로 좁은 미세채널에서 항생제 시약 흐름을 자동 제어해 시약을 희석하지 않고도 항생제 분자 확산 속도를 높였다.

연구팀은 이 방법으로 35분만에 121개 농도 조합을 형성하고, 농도 조합별 병원균 억제능력을 한 번에 볼 수 있도록 했다. 6시간 정도 관찰하면 결과를 낼 수도 있다. 녹농균 대상 항생제 조합 효능 검사로 항생제 간 시너지 효과 관계를 분류하는데도 성공했다.

미세유체 칩과 분석결과 예시
<미세유체 칩과 분석결과 예시>

전성윤 교수는 “이번 성과는 미세유체 칩을 차세대 약물 검사 플랫폼으로 활용할 수 있는 가능성을 제시한 것”이라면서 “이 기술은 가능성이 무궁무진해 실제 현장에서 항생제 조합 치료에 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com