우리나라와 미국의 연구진이 공동연구를 통해 두 가지 이상의 암을 24시간 안에 진단할 수 있는 기술을 개발했다.

11일 한국기초과학지원연구원과 한국생명공학연구원은 미국 MIT의 나타리 알치(Natalie Artzi) 교수, 예일대 김재홍 교수는 "주사 한 방으로 24시간 안에 두 가지 이상의 암을 동시에 진단 할 수 있는 '나노캡슐'을 개발했다"고 밝혔다.

이는 두 개의 서로 다른 유기 형광 염료 액상을 담은 200㎚크기의 나노캡슐에 질병의 표지나 표적을 선별적으로 집어낼 수 있는 항체를 부착해 주사한 뒤 빛을 쏘여 질병의 유무를 확인하는 기술이다.

연구팀은 기존 형광 현상과는 정반대의 '상향변환' 현상을 구현해 빠른 진단을 가능하게 했다.

일반적인 형광은 에너지가 높은 짧은 파장의 빛에너지를 받은 물질이 자극에 의해 발광하게 되지만 투과가 어렵고 장시간 인체에 쪼일 경우 해로워 진단 목적으로 사용하기 어렵다.

연구팀은 에너지를 변환 증폭하는 기술을 이용해 에너지가 낮은 긴 파장의 빛을 받아 에너지가 높은 파장의 빛을 방출하도록 했다.

연구팀은 이를 대장암과 유방암 세포를 함께 가지고 있는 쥐에 적용해 대장암은 녹색 유방암은 파란색형광을 나타나도록 하는데 성공한 것으로 알려졌다. 

이 진단기술을 통해 주사 한방과 빛을 쬐는 것만으로도 진단이 가능하기 때문에 진단의 신속성이 담보될 뿐만 아니라 환자들이 검사에서 받는 고통과 스트레스, 경제적 부담을 상당 부분 완화시킬 수 있을 것으로 기대된다.

또한 다중 암 진단·치료에 활용돼 다양한 난치성 질환의 질병 조기진단과 효과적인 치료를 동시에 수행하는 환자 맞춤형 연구에 응용될 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다.

이번 연구결과는 나노과학 분야 세계적 학술지인 ACS 나노(ACS Nano) 1월 7일 온라인판에 게재됐다.