우울증 정도 실시간으로 측정 가능해진다

생명연, 우울증 바이오마커 측정 '바이오센서' 개발
세로토닌 농도 실시간 확인 가능한 기능성 나노섬유
연구팀 "향후 우울증의 자가진단·관리에 응용 가능"

전도성 나노섬유 기반 체내 분비 신경전달물질 실시간 검출 모식도. 한국생명공학연구원 제공

 
우울증 정도를 실시간으로 측정할 수 있는 바이오센서가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

앞으로 우울증 환자들이 자가 진단은 물론 제 때 치료하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

한국생명공학연구원 감염병연구센터 권오석 박사팀은 우울증에 영향을 미치는 ‘세로토닌’(serotonin) 성분을 실시간 관찰할 수 있는 바이오센서를 개발했다고 18일 밝혔다.

우울증의 원인으로는 유전적 소인, 내분비 이상, 스트레스, 성격적 특성, 대인관계의 문제 등과 함께 체내 신경전달물질의 불균형이 관련 있는 것으로 밝혀져 있다. 

신경전달물질은 신경의 끝에서 분비돼 연결된 다른 신경에 정보를 전달하는 미세한 물질로, 우울증 환자는 신경전달 물질이 다음 신경으로 전달되기 전에 신호가 감소하거나 혼란이 생긴다는 이론이다.

우울증에 영향을 미치는 주된 신경전달물질로는 세로토닌, 노르아드레날린, 도파민이 손꼽힌다.

이 가운데 세로토닌은 사람의 감정·식욕·수면 등 조절에 영향을 준다. 특히 행복을 느끼게 하며, 우울·불안을 줄이는 데 관여하는 것으로 알려져 항우울제·불안장애 개선제에 많이 사용된다.

현재 세로토닌을 측정할 때 혈액 표본에서 질량 분석을 하는 방법이 일반적으로 이용되고 있으나, 분석 시간이 오래 걸리고 전문 장비·인력이 필요해 일반인이 스스로 측정하기에는 어려움이 많다.

이에 따라 연구팀은 세로토닌에 선별적으로 반응하는 바이오 탐침(probe)을 제작하고, 이를 전도성 높은 나노섬유와 결합해 극미량 세로토닌 농도도 검출할 수 있는 센서를 개발했다.

센서가 세로토닌과 반응하며 생긴 전기적 신호를 실시간 확인해 간편하게 체내 세로토닌 농도를 측정할 수 있다. 

특히 개발된 센서는 세로토닌이 포함된 인공 체액에 대한 유효성 평가에서 높은 수준의 신뢰성이 확보돼 임상시험에서의 적용 가능성이 확인됐다.

권오석 박사는 “세로토닌이 체내 기능에 미치는 영향뿐만 아니라 외부 해로운 자극에 대한 분비 변화량을 관찰할 수 있게 됐다”며 “우울증 자가 진단·관리 등 다양한 분야에 응용할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 나노과학분야 국제 저널인 ‘나노융합’(Nano Convergence) 온라인판에 지난달 12일자로 게재됐다.

이승구 온라인 뉴스 기자 lee_owl@segye.com