한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 박찬범·스티브 박 교수 연구팀이 피 한 방울로 중증 알츠하이머를 진단할 수 있는 센서를 개발했다고 15일 밝혔다.
알츠하이머병은 치매를 일으키는 신경 퇴행성 질환으로, 고령자에게 주로 생긴다.
현재 전 세계 65세 이상 인구의 10%가 이 병으로 고통받고 있다.
양전자 단층촬영(PET)이나 자기공명영상진단(MRI) 장비를 사용해 진단하지만, 가격이 비싸 저렴하면서도 정확한 진단 기술의 필요성이 제기된다.
연구팀은 ‘랭뮤어 블로젯 기술’(용액 위에 떠 있는 나노입자를 표면 압력을 조절해 원하는 배열로 단층 제작하는 기법)을 이용해 고밀도로 탄소나노튜브를 정렬한 진단 센서를 개발했다.
탄소나노튜브는 지름이 나노미터(㎚·10억분의 1ｍ) 수준인 원기둥 모양의 탄소 소재이다.
무작위로 방향성을 가질 때보다 정렬할 때 저항을 최소한으로 줄임으로써 분석물 측정의 민감성을 높일 수 있다.
실제 개발된 센서는 기존 탄소나노튜브 기반 바이오센서 대비 100배 이상의 민감도를 보였다.
이 센서는 알츠하이머병의 대표적인 바이오마커(질병의 진행 정도를 진단하는 생물학적 지표)인 ‘베타-아밀로이드 42′·’베타-아밀로이드 40′·’총-타우 단백질’·’과인산화된 타우 단백질’ 등 4가지 종류의 농도를 동시에 측정할 수 있다.
개발된 센서를 이용해 실제 알츠하이머 환자와 정상인의 혈액 샘플을 비교해 4종의 바이오마커 농도를 측정한 결과 민감도는 90%, 정확도는 88.6%를 보였다.
기존 센서보다 측정 방식이 간편하고 제작 비용도 저렴하다고 연구팀은 설명했다.
박찬범 교수는 “이번 연구는 이미 알츠하이머병으로 확정된 중증 환자들을 대상으로 했다”며 “치매 전 단계인 경도인지장애 환자의 진단 가능성을 테스트하기 위해서는 코호트(특정인구집단) 연구 지원이 필요하다”고 말했다.