조기 암 진단 도와주는 랩온어칩 개발

한국과학기술정보연구원(KISTI) 미리안 ‘글로벌동향브리핑’에 따르면 최근 스페인 가스테데펠스의 광양자 과학 연구소(ICFO, Institute of Photonic Sciences)가 지도하는 국제 연구팀 과학자들이 혈액 내에서 단백질 암 마커를 보호할 수 있는 랩온어칩(lab-on-a-chip) 플랫폼을 개발했다.



플라즈몬 공학(plasmonics), 나노제작기법(nanofabrication), 미세유체학(microfluids) 그리고 표면 화학처리 기술을 사용하는 이 장치는 질병의 초기 진단에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.



암-추적 나노디바이스(cancer-tracking nanodevice)는 신뢰성, 민감도, 저비용의 가능성뿐 아니라 쉽게 휴대용으로 이동시킬 수 있다는 특성 때문에 효과적인 질병 진단과 적절한 치료 과정을 원활하게 할 것으로 예상돼 미래의 암 치료방식으로 주목받고 있다.



이 랩온어칩은 유체 마이크로-채널 네트워크에서 분산된 다양한 센싱 현상을 수용, 여러 가지 복합적인 분석을 시행할 수 있다.



금 나노입자가 칩 표면에 있고, 혈액 내부를 순환하는 단백질 마커를 특별하게 흡인하는 방법으로 수용체 항체(antibody receptor)와 함께 화학적으로 프로그래밍돼 있어 혈액 한 방울이 칩 내에 주입되면 마이크로-채널을 통해 순환하고, 만약 암 마커가 혈액 내부에 존재하면 그것들이 지나칠 때 마이크로-채널 상에 있는 나노입자에 달라붙어 플라즈모닉 공진(plasmonic resonance)이라고 불리는 변화를 보이게 된다.



장치는 이 변화를 모니터링하고 그 규모는 환자의 혈액 내에 있는 마커의 밀도/수량과 직접 관련돼 있는 만큼 환자에게 암이 발병할 소지를 직접적으로 평가할 수 있다.



스페인 카탈란연구소(ICREA) 광양자 과학 연구소(ICFO) 교수인 로마인 쿠이단트(Romain Quidant) 교수는 “가장 환상적인 발견은 우리가 몇 분 이내에 극도로 옅은 농도의 단백질도 감지할 수 있다는 사실”이라며 “이것은 이 장치를 매우 높은 민감도와 최첨단의 강력한 장치로 만들어 암의 조기 검진과 치료과정 모니터링에 사용될 수 있도록 할 것”이라고 말했다.