"단 한 방울의 소변으로도 췌장 질병 진단 길 열려"… 대구대 이성호 교수팀, 초고감도 췌장 질병 진단 센서 개발

대구대 이성호 교수 연구팀(왼쪽부터 박태민(제1저자), 한민우(제2저자), 이성호 교수)
[사진=대구대학교]

소변 한 방울만으로도 췌장 질병을 진단할 수 있는 길이 열렸다.
대구대 이성호 교수(교신저자)와 박태민(제1저자·석사과정 졸업), 한민우(제2저자·석사과정) 연구팀은 비누 과학 원리를 이용해 소변 한 방울로도 췌장 관련 질병을 진단할 수 있는 초고감도 진단 센서를 개발했다고 16일 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 등 제약으로 인해 조기 발견이 쉽지 않다. 췌장암 조기 발견율은 10% 이하로 매우 낮은 편이다.
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 트립신 농도가 워낙 낮아 변화를 정확히 감지하는 것이 기술적 한계로 작용했다.

이에 연구팀은 소변 내에서 트립신(혈중 단백질분해효소 중 하나)이 극미량이라도 매우 민감하게 감지할 수 있는 초고감도 센서를 개발하기 위해 비누 과학 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 내부 채널로 전자가 효율적으로 이동하기 때문에 극미량인 검출 물질에 대해서도 민감한 신호 능력을 가진다.
이 센서를 활용하면 췌장 이상으로 비정상적으로 분비돼 소변으로 배출되는 트립신 농도 변화를 정확히 감지할 수 있다.

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이성호 교수는 “복잡한 진단 방법과 침습적 검출 대신 소변을 활용해 간편하게 췌장 질환을 진단할 수 있는 자가검진키트를 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.
이 논문은 최근 세계적인 저명 학술지인 ‘에이시에스 센서(ACS Sensors)’에 표지 논문으로 게재됐다. 미국 샌안토니오 소재 텍사스주립대학과 공동 연구로 이 대학 커크 셴즈 교수가 공동 교신저자로 참여했다.