한국재료연구원(KIMS)은 바이오·헬스재료연구본부 정호상 박사 연구팀이 침, 점액, 소변 등 체액 내 암 대사체의 광신호를 증폭하고, 이를 인공지능(AI)으로 분석해 암을 진단하는 혁신적인 센서 소재 개발에 성공했다고 12일 밝혔다.
이 기술은 기존의 혈액 채취, 조직검사 같은 침습적 방식이 아닌 체액으로부터 암 환자의 대사산물 및 변화량을 신속하게 고감도로 검출해 암을 진단하는 비침습적 기술이다.
'비칩습'이란 피부 관통 또는 신체에 고통을 주지 않고 질병을 진단하고 치료하는 방법을 말한다.
연구팀은 삼성서울병원 정병호 교수팀과 폐암 환자의 침을 수집해 암 병기(stage, 진단 단계)를 구분하는 기술을 완성했다.
연구팀은 이를 종이 기반의 센서를 통해 검출해 정상인과 폐암 환자를 구분하고, 폐암 병기도 인공지능으로 구분했다.
라만신호(광학신호)를 1억배 이상 증폭하는 플라즈모닉 소재를 통해 체액 내 대사산물의 신호를 고감도로 검출하는 데 성공했다. 이어 인공지능 분석과 수학적 모델링 계산을 통해 바이오마커(질병 진단에 활용할 수 있는 표지자)를 제안하고 진단에 활용하게 했다.
연구팀은 전남대병원 유수웅 교수팀과는 점액을 통한 비침습 암 진단 기술을 개발했다.
먼저 대장내시경 케이블에 점액 내 분자의 라만신호를 증폭하는 플라즈모닉 바늘을 삽입했다.
대장내시경 케이블 끝에 달린 카메라가 종양 위치를 찾으면 플라즈모닉 바늘 표면에 점액을 묻힌다. 이런 방식으로 점액 성분을 분석해 대장암을 진단하는 데 성공했다는 게 연구팀 설명이다.
연구팀은 지난해에는 소변을 이용한 암 진단 기술을 개발한 바 있는데, 올해는 소변에서 여러 암의 보유 여부를 한꺼번에 알아내는 수준까지 기술을 고도화시켰다.
연구책임자인 정호상 박사는 "개발된 기술은 암 진단뿐만 아니라 진단법이 잘 알려지지 않은 시냅스 질환(파킨슨병·뇌전증 등) 등에도 확장할 수 있는 기술"이라며 "국민이 체감할 수 있는 기술을 개발하는 데 앞장서겠다"고 말했다.
김현국 헬스인뉴스 기자 press@healthinnews.kr
김현국 기자
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