중앙대, AI·나노기술 융합한 '차세대 면역진단 센서' 제시

머신러닝 알고리즘으로 LFA 신호 정밀 해석

중국베이징석유대·한양대와 국제 공동 연구 성과

[서울=뉴시스] 중앙대 화학과 주재범 교수 연구팀의 논문이 게재된 학술지 '케미컬 소사이어티 리뷰' 표지 이미지. (사진=중앙대 제공) 2026.05.19. [email protected] *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]박시은 인턴 기자 = 중앙대학교는 화학과 주재범 교수 연구팀이 국제 공동 연구를 통해 다중금속 나노입자와 인공지능을 결합한 차세대 지능형 측면흐름면역분석(LFA) 플랫폼 기술을 개발했다고 19일 밝혔다.

'측면흐름면역분석'은 코로나19 자가진단 키트처럼 별도의 장비 없이 간편하게 사용할 수 있는 대표적인 현장진단(point-of-care) 기술이다. 다만 기존 LFA는 금 나노입자의 색 변화에 의존하는 정성 분석에 머물러, 민감도 및 정밀도 측면에서 한계가 있었다.

연구진은 다양한 형태의 다중금속 나노입자를 설계·합성하고, 이를 LFA에 적용해 단일 테스트 스트립에서 광학·전기·자기 신호를 동시에 측정할 수 있는 다중 신호 플랫폼을 구축했다. 개발된 LFA 플랫폼은 위음성(false negative) 오류를 크게 줄였으며, 기존 금 나노입자 기반 LFA 대비 최대 8000배 향상된 민감도를 달성할 수 있었다.

아울러 연구진은 '신호–모델–향상–결정–해석'으로 이어지는 통합 프레임워크를 제안하고, 다양한 머신러닝 알고리즘을 LFA 신호 해석에 적용하는 방법론을 체계적으로 정립했다. 나아가 스마트폰 기반 정량 판독 시스템과 5G·사물인터넷(IoT) 기반 원격의료 인프라의 연계 가능성을 제시했다.

주 교수는 "팬데믹 이후 신속하고 정확한 현장진단 기술의 중요성이 크게 부각되면서, 하나의 키트에서 다양한 신호를 동시에 측정하고 이를 인공지능으로 해석하는 지능형 멀티모달 진단 플랫폼이 새로운 패러다임으로 자리 잡고 있다"고 설명했다.

이어 "이번 논문은 멀티메탈 나노소재와 인공지능(AI) 기반 차세대 LFA 기술의 핵심 설계 원리와 발전 방향을 종합적으로 제시한 것으로, 향후 난치성 질환 및 신종 감염병의 조기 진단, 예후 모니터링, 개인 맞춤형 의료에 크게 기여할 것"이라고 밝혔다.

한편 이번 연구에는 중국베이징석유대학·한양대 연구진이 함께 참여했으며, 논문은 영국왕립화학회(RSC)가 발간하는 화학 분야 국제 학술지인 '케미컬 소사이어티 리뷰(Chemical Society Reviews)'에 게재됐다.


◎공감언론 뉴시스 [email protected]