"피 한 방울로 '간 굳는 질환' 진단한다"…초고감도 바이오센서 개발

성균관대·가톨릭대·은평성모병원 연구팀 공동 수행

조직검사 없이 소량의 혈액 내 바이오마커 분석 성공

[서울=뉴시스] (왼쪽부터) 성균관대 박주형 박사, 장다영 연구원, 김치현 박사, 박진성 교수. (사진=성균관대 제공) 2026.07.09. [email protected] *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]박시은 인턴 기자 = 고통스러운 조직검사 없이 소량의 혈액만으로 간이 굳어가는 질환을 진단 및 분석할 수 있는 기술이 나왔다.

성균관대는 바이오메카트로닉스학과 박진성 교수 연구팀이 성필수 가톨릭대 서울성모병원 교수, 배시현 은평성모병원장 연구팀과 함께 초기 간 섬유화 질환을 진단하는 '초고감도 전기화학 바이오센서'를 개발했다고 9일 밝혔다.

간 섬유화는 만성 간질환으로 인해 간 조직이 마치 굳은살처럼 딱딱하게 변하는 질환이다. 초기에 발견해 생활 습관을 바꾸거나 약을 먹으면 다시 건강한 상태로 회복할 수 있지만, 겉으로 드러나는 증상이 희박해 조기에 발견하기가 매우 어렵다.

이에 진단을 위해서 기존에는 간에 바늘을 찌르는 조직검사나 값비싼 영상검사를 주로 사용해 왔지만, 환자에게 통증을 유발하고 자주 검사하기 어렵다는 한계가 있었다.

연구팀은 간이 딱딱해질 때 혈액 속으로 확산하는 'PICP(제1형 프로콜라겐 C-말단 프로펩타이드)'라는 단백질에 주목했다. 이는 간 조직에 콜라겐과 같은 굳은살이 쌓일 때 만들어지기 때문에, 간 섬유화의 진행 정도를 알려주는 중요한 지표인 '바이오마커' 역할을 한다.

연구팀이 개발한 진단 플랫폼(FIB-EIS)은 미세한 금 나노입자가 붙은 탄소 전극 위에 PICP 단백질과 결합하는 항체를 붙인 형태다. 혈액 속에 있는 PICP가 이 항체와 결합하면 센서 표면의 전기적 성질이 변하게 되는데, 이 변화를 정밀하게 측정하는 원리이다.

[서울=뉴시스] 성균관대·가톨릭대·은평성모병원 연구팀이 개발한 '간 섬유화' 초고감도 바이오센서 개념도. (사진=성균관대 제공) 2026.07.09. [email protected] *재판매 및 DB 금지

이는 특수한 염색이나 복잡한 과정 없이 전기의 흐름만으로 물질을 바로 읽어내기에 분석이 매우 간단해, 향후 스마트폰처럼 들고 다닐 수 있는 휴대용 진단 기기로도 활용될 수 있다.

아울러 연구팀은 진단을 방해하는 혈액 속 물질들이 센서에 달라붙지 못하도록 차단하는 기술을 적용했다. 그 결과, 아주 적은 양(0.81 pg/㎖)의 바이오마커까지 찾아내는 민감도를 확보했다. 실제 환자의 혈액을 사용한 실험에서는 간 섬유화 환자를 구분하는 데 95.24%의 민감도와 100%의 특이도를 기록하며 높은 진단 성능을 보였다.

박진성 교수는 "앞으로 이 기술이 동네 병원에서도 쉽게 쓸 수 있는 소형 진단 기기로 발전한다면, 많은 사람이 간질환을 미리 예방하고 관리하는 데 도움받을 수 있을 것"이라고 기대를 밝혔다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부, 한국연구재단, 보건복지부의 연구 지원 사업을 통해 수행됐으며, 연구 결과는 화학공학 분야 국제 학술지 '케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)'에 지난 6일 온라인 게재됐다.


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