한국 연구팀, 혈액 내 미량 암 세포 DNA 검출 신형 광학 바이오센서 개발

한국 재료과학연구원(KIMS) 연구팀이 혈액 내 미량의 암 세포 DNA를 빠르고 정확하게 검출할 수 있는 새로운 광학 생체센서를 개발하여 암의 조기 진단에 큰 도움을 줄 전망이다. 이 센서는 광학 신호와 인공지능 분석 기술을 통해 메틸화된 DNA를 직접 식별할 수 있으며, 기존의 액체 생검에 필요한 복잡한 처리 과정을 필요로 하지 않는다. 기존 기술과 비교해 이 센서는 감도와 특이성이 크게 향상되어 암의 초기 신호를 더 정확하게 포착할 수 있다. 연구팀은 이 기술이 검사 과정을 단순화하고, 임상 현장에서 빠르고 비침습적인 암 스크리닝 방법을 제공함으로써 조기 진단 기술의 보급과 활용을 가속화할 것으로 기대하고 있다. 암은 조기 발견될수록 치료 성공률이 크게 높아진다. 그러나 현재 많은 사람들이 암이 진행되는 초기 단계에서는 특별한 증상을 느끼지 못하고, 증상이 나타나면서 병원을 찾는 경우가 많다. 이로 인해 암이 이미 진행되거나 전이된 상태에서 발견되는 경우가 많아 치료에 어려움이 따른다. KIMS 연구팀이 개발한 광학 생체센서는 이러한 문제를 해결하는 중요한 도구가 될 수 있다. 이 생체센서는 DNA 메틸화 패턴을 분석하여 암의 초기 단계를 식별한다. DNA 메틸화는 유전자 발현을 조절하는 표적화학 변형으로, 암세포에서 특정 유전자의 메틸화 패턴이 정상 세포와 다르게 나타난다는 점을 활용했다. 센서는 이러한 메틸화된 DNA를 광학 신호로 변환하여 인공지능 알고리즘을 통해 분석한다. 이 과정은 고도로 자동화되어 있어, 복잡한 전처리 없이도 정확한 결과를 얻을 수 있다. KIMS 연구팀은 이 센서의 효율성을 다양한 암 유형에서 검증했다. 특히 유방암, 폐암, 대장암 등에서 뛰어난 성능을 보였으며, 임상 시험에서도 매우 유망한 결과를 내놓았다. 연구팀은 앞으로 이 기술이 다양한 의료 현장에서 널리 사용될 수 있도록 기술 개발을 계속해서 진행할 계획이다. 암의 조기 진단은 환자에게 큰 혜택을 가져다 준다. 암이 초기 단계에서 발견되면 치료 방법이 다양하며, 생존률도 크게 높아진다. KIMS 연구팀의 신규 센서는 이러한 의학적 필요성에 부응하여, 조기에 암을 발견하고 효과적인 치료를 가능하게 할 것으로 보인다. 한편, 이 연구는 국제 학술 저널 'Advanced Science'에 게재되었다. 연구 결과는 광학 생체센서 기술의 가능성을 확인하며, 향후 더 많은 연구와 개발이 이루어질 것으로 예상된다. KIMS는 한국의 주요 재료과학 연구기관으로, 첨단 소재 및 나노기술 분야에서 다수의 혁신적인 연구 성과를 발표해 왔다. 산업 전문가들은 이 센서 기술이 암 진단 분야에 큰 변화를 가져올 것이라고 평가한다. 비침습적이고 빠른 검사 방법은 환자의 편의성을 크게 높일 것이며, 의료 비용도 절감할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 이 기술이 다양한 암 유형에 적용될 수 있음으로써, 전반적인 암 관리 시스템의 효율성이 향상될 것으로 보인다.