충남대(총장 이진숙) 김화중, 이재범 교수 공동연구팀이 생체 효소 활성을 모사하는 자성-플라즈모닉 나노자임을 이용해 폐결핵 및 폐외결핵 진단 센서를 개발, 297명의 임상샘플(소변)을 이용해 센서 유용성을 실증했다.

충남대 의대 김화중 교수(MD), 화학과 이재범 교수, 김정효 박사 (제1저자)와 중앙대 박태정 교수, 동아대 의대 홍종철 교수(MD), 이동근 교수(MD)의 공동연구로 수행된 이번 연구 결과는 화학분야 국제학술지 『ACS Central Science(IF: 14.553)』 10월 26일, 온라인에 게재됐다.

결핵은 전 세계적으로 매년 100만 명이 사망하는 가장 치명적인 감염 질환으로 신속한 진단을 통해 약A물로 치료하는 것이 핵심 전략이다.

하지만 현재 의료현장에서 적용되는 배양기반 확진법은 진단에 오랜 시간이 걸리기 때문에 이에 대한 어려움을 극복하지 못하고 있다. 

이에 연구진은 질병 마커의 포획 및 농축에 용이하고, 동시에 생체 효소에 비해 60배 이상 향상된 효소 활성을 보이는 자성-플라즈모닉 나노자임을 적용한 ELISA 진단센서를 통해, 비침습적 임상 검체(소변)에서 미량의 결핵균 분비 마커를 검출해 높은 진단률로 폐결핵 및 폐외결핵 현장 진단에 성공했다.

특히, 폐외결핵 중 임파선 결핵은 세침흡인검사(fine-needle aspiration, FNA)를 통한 병변의 악성종양 여부 판별이 중요한데, 이번 진단 센서를 통해 비침습적 보조 진단 인자로 처치 판단을 보조할 수 있고, 기존 진단법을 통해 확인하기 어려웠던 약물치료 경과에 대한 모니터링 가능성을 확인했다.

이재범 교수는 "이번 연구는 10여 년에 걸친 기초임상의학과 나노화학간의 공동연구의 결과로 자성-플라즈모닉 나노자임 ELISA 진단센서는 간편하고, 빠른 면역진단법의 장점을 유지하면서도, 높은 민감도를 추구할 수 있다"며, "향후 SARS, 조류독감, Ebola, MERS, COVID-19과 같은 다양한 급성 감염 질병 진단 센서에 적용을 기대할 수 있다"고 말했다.

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