피 한 방울로 알츠하이머 감별…진단 정확도 88%
피 한 방울로 알츠하이머 감별…진단 정확도 88%
  • 최봉영 기자
  • 승인 2020.01.15 11:59
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KAIST 박찬범·스티브박 연구팀 센서 개발

피 한 방울로 간단하게 알츠하이머를 진단할 수 있는 센서가 개발됐다. 이 센서는 진단 정확도는 88%다.

한국과학기술원(KAIST)은 15일 신소재공학과 박찬범·스티브 박 교수 연구팀이 피 한 방울로 중증 알츠하이머를 진단할 수 있는 센서를 개발했다고 밝혔다.

기존의 알츠하이머 진단 방식은 양전자 단층촬영(PET)이나 자기공명영상진단(MRI)을 이용했지만 가격이 비싸 저렴하면서도 정확한 진단 기술의 필요성이 제기되어 왔다.
연구팀은 “새로 개발된 센서는 기존 센서보다 측정 방식이 간편하고 제작 비용도 저렴하다”고 설명했다.

연구팀은 ‘랭뮤어 블로젯 기술’(용액 위에 떠 있는 나노입자를 표면 압력을 조절해 원하는 배열로 단층 제작하는 기법)을 이용해 고밀도로 탄소나노튜브를 정렬한 진단 센서를 개발했다.

탄소나노튜브는 지름이 나노미터(㎚·10억분의 1m) 수준인 원기둥 모양의 탄소 소재다. 탄소나노튜브는 무작위로 방향성을 가질 때보다 정렬할 때 저항을 최소한으로 줄일 수 있어 분석물 측정의 민감성을 높일 수 있다. 실제 개발된 센서는 기존 탄소나노튜브 기반 바이오센서 대비 100배 이상의 민감도를 보였다.

새로 개발된 센서는 알츠하이머병의 대표적인 바이오마커(질병의 진행 정도를 진단하는 생물학적 지표)인 베타-아밀로이드 42, 베타-아밀로이드 40, 총-타우 단백질, 과인산화된 타우 단백질 등 4가지 종류의 농도를 동시에 측정할 수 있다.

이 센서를 이용해 실제 알츠하이머 환자와 정상인의 혈액 샘플을 비교해 4종의 바이오마커 농도를 측정한 결과 민감도는 90%, 정확도는 88.6%를 보였다.

다만 치매 전 단계에서의 진단 가능성은 추가 테스트가 필요하다.

박찬범 교수는 “이번 연구는 이미 알츠하이머병으로 확정된 중증 환자들을 대상으로 했다”며 “치매 전 단계인 경도인지장애 환자의 진단 가능성을 테스트하기 위해서는 코호트(특정인구집단) 연구 지원이 필요하다”고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature communications)’ 1월 8일자 온라인판에 게재됐다.

논문명: Clinically accurate diagnosis of Alzheimer’s disease via multiplexed sensing of core biomarkers in human plasma