급성심근경색을 현재보다 훨씬 빠르고 정확하게 조기진단할 수 있는 기술이 임상의료진과 나노공학자의 공동연구로 개발됐다.

심근경색은 관상동맥이 막혀 혈액을 공급받는 심장근육이 손상을 입는 질환이다. 자각 증상이 일어난 후 2시간 내에 응급조치가 이루어지지 않으면 사망률이 급격히 증가하기 때문에 신속하고 정확한 진단과 치료가 중요하다.

고려대 구로병원 진단검사의학과 윤수영[사진] 교수팀과 한양대 생명나노공학과 주재범 교수팀은 시간과 장비가 요구되는 X-ray나 심전도 등의 기본검사, 심장초음파 등의 정밀검사와는 별개로 신속한 혈액진단 방법을 개발했다.

연구진은 대표적인 심근경색 발병 여부 감별에 지표로 쓰이는 생물화학물질(바이오마커) CK-MB, cTnI 두 가지를 동시에 고감도로 검출할 수 있는 센서를 개발했다.

연구진은 금이나 은과 같은 금속 나노입자에 흡착된 분자의 광 증폭 현상을 이용한 SERS 기반의 면역진단 기술을 이용, 바이오마커와 금속 나노입자의 경쟁 반응을 이용하여 CK-MB와 cTnI 마커를 15분 내에 고감도로 동시 검출할 수 있는 신개념의 심근경색 진단 기술을 개발했다.

현재 널리 보급되어 사용하고 있는 형광전이 현상을 이용한 심근경색 진단기기의 경우에는 각 마커당 15분이라는 진단 시간이 소요되고, 여러 개의 마커를 동시에 검출하는 것이 불가능했다.

또한, 실제 고려대 구로병원 진단검사의학과에서 18명의 심근경색 환자 혈액 샘플에 적용해 본 결과, 두 개의 바이오 마커를 동시에 검출하면서도 검출한계가 0.30∼4.70ng/㎖ 수준으로 나타나 검출한계가 1∼10ng/㎖ 정도인 기존기기에 비해 훨씬 신속하고 정확하게 심근경색 진단이 가능했다.

고려대 구로병원 진단검사의학과 윤수영 교수는 “이번 연구는 난치성 질환인 심근경색을 조기에 진단할 수 있는 새로운 개념의 나노 광센싱 기술 개발로 의학과 공학 융합연구의 성과다”라면서, “혈액분석을 통하여 난치성 질환을 조기에 진단할 수 있는 point-of-care (POC) 시스템의 성공적 개발에 기여할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

한편, 미래창조과학부와 한국연구재단의 선도연구센터지원사업 등의 지원으로 수행한 이번 연구결과는 영국 왕립화학회(RSC)에서 출간하는 케미컬 커뮤니케이션스誌(Chemical Communications) 1월 10일자 온라인판에 게재되었으며, 내달 인쇄판 표지논문으로 게재될 예정이다.