피 뽑는 대신 침으로 콜레스테롤 검사한다

침 속 농도 혈액의 1천분의 1 불과
나이트로셀룰로스-나노백금 결합해
극미량 검출하는 고감도 센서 제작
키스트 연구팀 국제학술지에 논문

국내 연구진이 사람의 침만으로 콜레스테롤 농도를 측정하는 기술을 개발했다.

한국과학기술연구원(키스트)은 17일 “뇌과학연구소 바이오마이크로시스템연구단의 이수현 책임연구원 연구팀이 혈액검사 없이 고지혈증 같은 지질대사 이상 환자들의 침(타액)에 들어 있는 극미량의 콜레스테롤을 분석할 수 있는 고감도 센서 기술을 개발했다”고 밝혔다. 연구팀 논문은 센서분야 국제학술지 <센서 엔 액추에이터 비(B)> 최근호에 실렸다.

고콜레스테롤혈증은 방치할 경우 중년기 이후 심혈관과 대사성 질환의 위험성이 급격히 증가해, 보건당국은 소아청년기부터 콜레스테롤 수치를 모니터링하고 지속적으로 관리할 것을 권장하고 있다. 혈중콜레스테롤은 농도가 높아 낮은 감도의 센서로도 검출·분석할 수 있어 현재 진단법은 혈액검사를 통하는 것이 대부분이다. 하지만 주사로 혈액을 채취하는 일은 통증에 대한 두려움을 일으키고 감염 위험이라는 한계를 갖고 있다. 침에도 콜레스테롤이 들어 있어 침으로 콜레스테롤를 검출하면 이런 단점을 극복할 수 있지만 농도가 혈액에 비해 100분의 1~1000분의 1에 불과하다는 난관이 있었다. 침 속의 콜레스테롤을 검출하려면 센서가 1㎖ 당 100ng(나노그램·1ng는 10억분의 1g) 정도의 농도를 검출할 수 있는 고감도를 지녀야 한다.

키스트 연구팀이 개발한 센서를 이용해 한 연구원이 침에 들어 있는 극미량의 콜레스테롤을 전기화학적 임피던스 방식으로 검출하고 있다. 키스트 제공

연구팀은 침 속에 들어 있는 콜레스테롤 산화효소를 고정할 수 있는 나이트로셀룰로스 페이퍼와 백금 나노 구조를 갖는 고성능 센서를 각각 제작해 결합했다. 이 센서는 전기화학적 임피던스(전류가 흐르기 어려운 정도) 변화 측정을 통해 침 속에 들어 있는 나노그램 수준의 콜레스테롤을 검출할 수 있다. 연구팀이 이 센서로 고지혈증 환자 혈액과 침 속의 콜레스테롤 농도를 비교해보니 침 속 콜레스테롤 농도가 혈액에 비해 1000분의 1 정도인 것이 확인됐다.

연구팀은 “이번에 개발한 센서 플랫폼은 침이나 다른 체액으로 각종 호르몬이나 포도당 등을 검출하는 기술로 다양하게 응용될 수 있을 것으로 기대한다. 고지혈증 등 다양한 지질대사 이상 증세를 정밀 진단하는 기술로 자리매김할 수 있도록 좀더 많은 임상 샘플을 이용한 후속 연구를 추진할 계획이다”라고 밝혔다. 연구팀은 이 기술의 실용화를 위해서는 총콜레스테롤 외에 저밀도 콜레스테롤(LDL)과 고밀도 콜레스테롤(HDL), 중성지방에 대한 센서 플랫폼을 추가로 개발해야 한다고 덧붙였다.

이근영 선임기자 [e-mail]