2달러로 뇌암 진단, 바이오칩 기술이 열어갈 의료 혁신

반응형

뇌암은 조기 진단이 가장 중요한 질환 중 하나로 꼽힙니다. 특히 신경교종과 같은 치명적인 뇌암은 진단 후 평균 생존 기간이 12개월에 불과하기 때문에, 빠른 진단이 환자의 생명을 좌우할 수 있습니다. 이런 상황에서 2달러짜리 바이오칩으로 1시간 내에 신경교종을 진단할 수 있는 기술이 개발되어 학계와 의료계를 놀라게 하고 있습니다.

---

바이오칩의 개발 배경과 필요성

 

액체 생검(Liquid Biopsy)은 체액(혈액, 소변 등)을 통해 비침습적으로 질병을 진단하는 혁신적인 기술로 주목받고 있습니다. 그중에서도 세포외 소포(Extracellular Vesicles, EV)는 암 진단에서 중요한 바이오마커로 자리 잡고 있습니다.

 

세포외 소포는 세포에서 분비되는 직경 50~200nm의 소포체로, 표면에 암세포 특유의 바이오마커가 발현되어 있어 정확한 진단이 가능합니다.

---

바이오칩의 작동 원리

 

노트르담 의과대학 휴에 시아 창(Hsueh-Chia Chang) 교수 연구팀은 세포외 소포의 전하적 특성과 활성 EGFR(Epidermal Growth Factor Receptor)을 활용하여 뇌암을 진단할 수 있는 새로운 바이오칩을 개발했습니다.

 

바이오칩 작동 과정

 

1. 활성 EGFR 감지: 세포외 소포 표면에서 활성 EGFR을 선택적으로 감지.
2. 전기운동 센서 활용: 전기운동 센서가 세포외 소포를 포착해 전압 변화를 유도.
3. 결과 도출: 전압 변화로 신경교종 존재 여부를 확인, 1시간 내 결과 제공.

---

기존 기술 대비 바이오칩의 차별점

1. 간섭 최소화: 기존 형광 센서나 전기화학 반응 방식과 달리, 전기운동 기술은 다른 입자나 분자의 간섭을 받지 않아 민감도가 높습니다.
2. 저비용: 2달러 미만의 제작 비용으로 경제성과 접근성을 모두 확보했습니다.
3. 신속성: 단 100마이크로리터의 혈액으로 1시간 내에 결과를 도출할 수 있습니다.

---

바이오칩 기술의 확장 가능성

연구팀은 이번 기술이 단순히 뇌암 진단에만 머무르지 않고, 다양한 질병의 조기 진단으로 확장 가능하다고 강조합니다.

• 다양한 암 진단: 세포외 소포 표면의 다른 바이오마커를 활용해 다양한 암 진단에 적용 가능.
• 다른 질환으로 확장: 심혈관 질환, 알츠하이머 등에도 응용 가능.
• 의료 격차 해소: 저렴한 비용으로 의료 접근성이 낮은 지역에서도 활용 가능.

---

의료의 미래를 바꾸다

 

휴에 시아 창 교수는 이번 기술이 조기 진단과 치료의 패러다임을 바꿀 수 있다고 강조하며, 이렇게 설명합니다.

“이 바이오칩은 단순히 신속한 진단을 제공하는 것을 넘어 의료 시스템의 비용 효율성을 크게 개선할 것입니다.”

---

2달러짜리 바이오칩, 이제 의료 혁신의 시작을 알리다.