전상민 교수·이상희씨 팀 가정서 5분 만에 검진 가능

포스텍 연구팀이 한국인의 주된 사망원인 중 하나인 심근경색을 가정에서 5분 만에 흔히쓰는 온도계처럼 간단하게 검진할 수 있는 기술을 발표, 눈길을 끌고 있다.

이에 따라 긴급한 진단을 필요로 하는 응급실은 물론 의료설비가 충분치 않은 도서벽지나 제3세계 국가에도 활용할 수 있는 '적정기술(Appropriate Technology)'로 기대를 모으고 있다.

포스텍 화학공학과 전상민 교수와 박사과정 이상희씨 연구팀은 미국화학회(ACS)가 발간하는 권위지인 애널리티컬 케미스트리(Analytical Chemistry)지에 백금나노입자와 모세관으로 심근경색 여부를 알 수 있는 단백질과 트로포닌Ⅰ(Troponin I)을 5분 만에 검출해 눈으로 바로 확인 가능한 기술을 내놨다.

특히 나노입자에 붙이는 항체만 바꾸면 암을 비롯해 바이러스, 식중독균 등의 진단이나 검출에 이용할 수 있다는 점도 주목 받고 있다.

연구팀은 체온을 재기 위해 가정에서 흔히 사용하는 알코올 온도계 원리에 주목했다.

이 온도계는 맨 아래 부분에 붉은 색소를 넣은 알코올이 채워져 있고 그 위에 좁은 모세관이 연결돼 있는데 온도가 높아지면 열을 얻은 알코올의 부피가 늘어나 유리관 위로 올라가 온도를 표시하게 된다.

이에 모세관 속 잉크방울이 심근경색을 알리는 단백질 농도만큼 유리관 위로 올라가며 심근경색 여부를 진단할 수 있을 것으로 판단했다.

이들은 과산화수소가 백금나노입자와 만나면 산소를 만들면서 부피가 증가해 유리병 속 압력이 높아지는 원리를 이용했다.

심근경색을 검출할 수 있는 단백질 트로포닌Ⅰ을 검출하는 특수 나노입자로 혈액과 혼합해 유리병에 넣고 잉크가 담긴 모세관이 달린 뚜껑을 닫으면 과산화수소가 나노입자에 분해돼 온도계의 온도가 올라가듯 잉크방울이 위로 올라간다.

잉크방울 높이는 온도계와 마찬가지로 단백질의 농도에 따라 달라져 트로포닌Ⅰ 농도를 눈으로 바로 확인할 수 있다.

이로 인해 5분 간의 반응으로 0.1ng/mL의 아주 낮은 농도의 트로포닌Ⅰ도 눈으로 쉽게 확인 가능하다.

전상민 교수는 "백금나노입자로 색 변화를 확인해 검출하는 기존 기술과 비교해 정확성이 높다"면서 "심근경색만을 정확하게 검출하는 특성을 갖췄다"고 밝혔다.





△용어설명

1. 트로포닌(Troponin)

근수축의 수축계 칼슘수용단백질로 트로포닌 C, I, T로 분류된다. 트로포닌 C는 칼슘결합능력이 있으며 트로포닌 T는 트로포미오신과 결합하고 트로포닌 I는 미오신과 액틴과의 반응을 억제, 수축반응을 조절한다.
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