대구대학교 연구팀 “소변 한 방울로 췌장질환 진단 센서개발”

대구대학학교는 일반대학원 화학과 이성호 교수 연구팀이 비누로 옷의 얼룩을 제거하는 원리를 이용해 소변 한 방울로 췌장관련 질병을 진단할 수 있는 초고감도 진단센서를 개발했다고 14일 밝혔다.

췌장염, 췌장암 등 췌장 관련 질병은 생명에 큰 위협이 되는 중대 질병이지만 초기 증상이 없을 뿐 아니라 복잡한 진단 방법과 침습적 검출(채혈·바늘생검), 높은 검사 비용 등의 제약으로 인해 조기 발견이 쉽지 않다. 췌장암의 조기 발견율은 10% 이하로 매우 낮은 편이다. 

이성호 교수(오른쪽)와 연구팀이 기념 촬영을 하고 있다. 대구대학교 제공

이런 상황에서 연구팀은 비침습적인 진단법 개발을 위해 췌장에서 비정상적으로 분비되는 트립신을 감지해 발병 여부를 진단할 수 있는 초고감도 진단 방법을 연구했다.

비침습적 검사 방법은 췌장에서 분비해 소변으로 배출하는 트립신의 농도가 워낙 낮아 변화를 정확히 감지하는 것이 기술적 한계로 작용했다. 이에 연구팀은 소변 내에서 트립신(혈중 단백질분해효소의 하나)이 극미량이라도 매우 민감하게 감지할 수 있는 초고감도 센서를 개발하기 위해 비누 과학의 원리를 이용했다.

연구팀이 개발한 진단센서는 물 분자와 쉽게 결합하는 친수성 부분과 그렇지 않은 소수성 부분의 분자 내 분리구조인 미셀(micelle)을 통해 얼룩을 제거하는 비누 원리를 이용한 미셀 기반 화학 센서다. 미셀 내부의 채널로 전자가 효율적으로 이동하기 때문에 극미량의 검출 물질에 대해서도 민감한 신호 능력을 가진다.

이 센서를 활용하면 췌장 이상으로 비정상적으로 분비돼 소변으로 배출되는 트립신의 농도 변화를 정확히 감지할 수 있다.

이성호 교수는 “복잡한 진단 방법과 침습적 검출 대신 소변을 사용해 간편하게 췌장 질환을 진단할 수 있는 자가검진키트를 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

이 논문은 최근 세계적인 저명 학술지 ‘에이시에스 센서(ACS Sensors)’의 표지 논문으로 게재됐다. 미국 샌안토니오 소재 텍사스주립대학과 공동 연구로 이 대학 커크 쉔즈 교수가 공동 교신저자로 참여했다.

경산=김덕용 기자 kimdy@segye.com