피 한 방울로 10분 만에 혈관질환 진단 가능성 열어
“응급환자 진단과 다양한 혈관질환 정밀의료에 활용"
▲왼쪽부터 서울아산병원 안과 이준엽· DGIST 화학물리학과 홍선기 교수
혈액 성분인 혈장 한 방울만으로 약 10분 안에 혈관질환 관련 분자신호를 분석할 수 있는 초고속 진단 플랫폼을 개발됐다. 응급환자 신속 진단과 혈관질환 정밀의료에 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
서울아산병원 안과 이준엽·대구경북과학기술원(DGIST) 화학물리학과 홍선기 교수 공동연구팀은 18일 “혈장 내 세포외소포를 별도로 분리하거나 마이크로RNA를 추출하는 일련의 과정 없이도 약 10분 만에 마이크로RNA를 직접 검출하는 플랫폼(SAFE)을 개발했다"고 밝혔다. 연구 내용은 나노과학 및 바이오소재 분야 국제학술지 스몰(Small) 최신호 표지 논문으로 게재됐다.
세포외소포란 세포가 분비하는 수십, 수백 나노미터 크기의 작은 입자를 말한다. 기존에는 세포외소포를 분리하고 RNA를 추출하는 복잡한 과정이 필요했다.
연구팀은 초음파를 이용해 리포좀과 세포외소포를 빠르게 융합시키는 기술을 개발했다. 이를 통해 분자 비콘을 세포외소포 내부로 전달함으로써 별도의 RNA 추출 과정 없이 마이크로RNA를 직접 검출해 약 10분 만에 분석을 완료했다.
▲이 교수와 홍 교수의 논문이 실린 스몰(Small) 표지
연구팀은 플랫폼의 임상 적용 가능성을 확인하기 위해 심혈관질환 환자 20명과 건강인 15명의 혈장을 분석했다. 그 결과 SAFE 플랫폼은 심근 손상과 관련된 대표적인 마이크로RNA인 miR-133a와 miR-208a를 각각 약 91.4%의 높은 진단 정확도로 검출해냈다.
이 교수는 “SAFE 플랫폼이 향후 실제 진료 현장에서 환자 질환을 신속 정확히 진단하고 치료 결정 과정에 실질적인 도움을 줄 것"이라고 말했다. 홍 교수는 “SAFE 플랫폼은 세포외소포를 분리하거나 RNA를 추출하지 않고도 혈장에서 직접 마이크로RNA를 분석할 수 있는 간편 분자 진단 기술"이라며 “향후 다양한 질환을 대상으로 임상 검증을 확대해 의료 현장에서 활용할 수 있는 차세대 진단 플랫폼으로 발전시켜 나가겠다"고 밝혔다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 선도연구센터(자성기반라이프케어연구센터) 및 개인기초연구사업, DGIST 연구개발사업, 보건복지부 한국보건산업진흥원 보건의료기술연구개발사업 및 글로벌 의사과학자 양성사업의 지원을 받아 수행됐다.
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