우울증과 조증 관계된 호르몬 검출센서 국내 개발

고려대 세종캠 박진성·홍정화 교수 연구팀
침을 활용해 10분 내로 활성화 여부 감별

조울증 등 기분증상 관련 호르몬 검출센서 개발에 참여한 조성재 박사과정, 이원석 연구교수, 홍정화 교수, 박진성 교수.(사진 왼쪽부터)

우울증과 조증 그리고 조울증 등의 기분 증상과 밀접하게 관련된 스트레스 호르몬 코티졸(cortisol)을 단 한 방울의 침으로 검출할 수 있는 센서가 국내 연구진에 의해 최초로 개발됐다.

고려대학교 세종캠퍼스 전자·기계융합공학과 박진성·홍정화 교수 공동연구팀은 하루에 일정한 주기를 갖고 체내에서 높아지거나 낮아짐을 반복하는 코티졸(cortisol)을 검출하는 광학 압타센서를 만들었다.

일반적인 기분 증상 검사 방법은 정신상태 검사(MSE)를 실시하는 것으로, 이 방법은 환자 개인의 판단이나 질의응답 태도 등으로 부정확한 결과가 나올 수 있다는 단점이 있었다.

이같은 한계를 극복하고자 대표적 스트레스 호르몬 코티졸의 생체 일주기 리듬의 밀림과 당김을 분석하는 기법이 고려대학교 의과대학 정신과 이헌정 교수 연구팀에 의하여 제시된 바 있다.

박진성 교수, 홍정화 교수 공동연구팀은 이러한 분석 기법에 착안해 국소 표면 플라즈몬 공명기법과 압타머(aptamer)를 이용한 광학 압타센서(aptasensor)를 개발했다.

압타센서는 기존 항체 기반 센서보다 수백 배 넓은 검출 범위(0.1-1000 nM)와 높은 민감도를 가진다.

또한, 이 센서 기술은 코티졸을 10분 내로 분석이 가능하고 소형화 가능성도 크다.

연구팀은 금 나노입자 크기, 입자 간 거리, 입자 농도 등을 조정해 광학 압타센서를 최적화해고 실제 일반인의 침에서 코티졸을 측정하는 데 성공했다.

이러한 결과는 기존 측정 방법인 효소면역측정법과 비교하여 높은 신뢰도를 보이는 것으로 나타났다.

이러한 원천 기술을 바탕으로 박진성 교수 연구팀은 한국연구재단의 바이오·의료기술 개발사업의 지원을 받아 ㈜디에프아이 회사와 협업해 소형화 광학 압타센서 기술을 개발하고 있다.

실험을 진행한 조성재 박사과정 연구원은 "개발한 센서 기술을 활용해 기분 증상으로 힘들어하시는 많은 분께 도움이 되고 싶다"라며 포부를 밝혔다.
세종=임병안 기자 victorylba@