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혈액 한 두방울로 모든 질환을 진단한다?
| 작성자 | 관리자 | ||
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| 작성일 | 2010-07-09 | 조회수 | 1,916 |
건강상 문제로 병원에서 검진을 받는 경우 빼놓을 수 없는 필수 코스가 혈액검사다. 혈액 내 각종 물질들을 분석함으로써 현재의 몸 상태를 파악할 수 있기 때문이다.
하지만 검사를 위해 뽑아내는 피의 양이 만만치 않고, 혈관을 잘 찾지 못할 때는 여러 번 시도해야 하는 불편함이 있다. 검사 결과도 바로 나오는 것이 아니라 최소 하루 정도의 시간이 소요된다.
이러한 불편함과 단점을 극복하기 위해 첨단기술이 집결되는 분야가 진단전용 바이오칩이다.
◆감지센서 기술에서 출발해 1992년부터 현재의 모습 갖춰
혈액 한 두 방울로 모든 혈액검사 과정이 가능해진다면 어떨까? 일종의 감지 센서 기술이라고 할 수 있는 `바이오칩(Biochip)`은 이런 질문을 가지고 개발되기 시작했다.
1920년대에는 유리전극을 이용해 이온들의 차이를 검출하는 것에서부터 시작해 1950년대 생물분자를 사용해 산소를 측정하는 장치를 거쳤다. 지금과 같이 반도체 기술 등이 사용돼 만들어진 바이오칩은 1992년 최초로 개발됐다.
쉽게 설명하자면 바이오칩은 원하는 성분을 뽑아내기 위해 단백질, DNA, 뉴론, 혈액 등을 이용, 가장 적합한 모양으로 그물을 만들거나 특정 성분 등을 주입해 각각의 성분을 구분해 내는 아주 작은 칩이라고 할 수 있다.
◆확 줄어든 비용과 빠른 결과 분석
다운증후군은 대표적인 염색체 질환으로 정신 지체, 신체 기형 등의 특징을 보인다.
지금까지는 임신 중에 아이가 다운증후군인지 정확히 알기 위해선 복부나 자궁에 침을 찔러 넣어 태아를 둘러싸고 있는 양수 또는 태반 조직을 채취, 태아 세포의 유전자 분석해야 했다. 그나마 임신 10주가 넘어가야 검사가 가능했고 결과가 나오는데 2~3주의 시간이 더 필요했다.
그러나 올해 네덜란드 연구진은 다운증후군의 원인이 되는 21번 염색체의 이상 여부를 알아낼 수 있는 기술이 탑재된 혈액진단 칩을 만들었다. 가격은 4만 5000원 정도로 기존의 검사법과는 비교도 안될 만큼 저렴하다.
최근에는 암 진단 바이오칩도 선보였다. 미국의 면역진단장치 기업인 EDP 바이오테크는 대장암 유발 원인으로 알려진 생물표지 ‘CA11-19’를 찾아내 초기 대장암에 걸렸는지를 판단해주는 혈액진단 칩을 개발했다.
이 칩을 구입하는데 드는 비용은 30달러. 한화로 3만 6000원 정도다. 지금 대장 검사에 이용되는 ‘대장내시경’과 비교했을 때 들어가는 비용이나 시간 그리고 환자가 겪는 고통이 확 줄었음을 알 수 있다.
국내에서도 한국전자통신연구원(ETRI) 등에서 간암, 전립선암, 대장암 등을 간단하게 진단할 수 있는 암 진단 바이오센서칩과 판독기 등을 올해 3월 개발하기도 했다.
◆1개의 혈액진단 칩으로 모든 질환을 진단?
지금까진 하나의 바이오칩으로 한 가지 질환을 진단할 수 있었다면 이제는 `멀티(Multi)`의 시대가 열리고 있다.
광주과학기술원(GIST)에서는 질환에 따라 각각 다른 진단키트를 살 필요 없이 한 번만 혈액을 주입하더라도 대부분의 질환을 알 수 있는 복합혈액진단칩을 현재 개발 중이다.
이 연구를 이끌고 있는 양성 교수는 "이미 나노미터 단위의 날카로은 칼날 구조물을 만들어 세포들이 나노 구조물 쪽으로 이동해 구분되는 장치 개발에 성공했다"며 "1~2년 내 기술적인 부분에 대한 연구가, 늦어도 5년 정도 지나면 상용화가 가능할 것으로 본다"고 예상했다.
이 복합혈액진단 칩은 진단검사의학에서 기존에 해 오던 혈액검사를 대체할 수 있을 것으로 보여 제품화되면 혈액검사에 들어가던 시간, 공간적 비용을 줄일 수 있을 것으로 보인다.
양성 교수는 "바이오칩은 바이오기술, 전자공학, 반도체 등이 접목된 융합기술의 산물”이라며 "앞으로 질병을 예방하는데 큰 도움을 줄 것"이라고 말했다.