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생명연구원, 우울증 바이오마커 측정하는 바이오센서 개발

등록 2022.08.18 15:11:44

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실시간으로 세로토닌 농도 확인 가능한 기능성 나노섬유

향후 우울증 자가 진단 및 관리 기대, 국제 학술지 게재

[대전=뉴시스] 전도성 나노섬유 기반의 체내 분비 신경전달물질 실시간 검출 모식도. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 전도성 나노섬유 기반의 체내 분비 신경전달물질 실시간 검출 모식도. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 우울증 바이오마커를 손쉽게 확인할 수 있는 센서를 개발했다.

한국생명공학연구원은 감염병연구센터 권오석 박사팀이 세로토닌(serotonin)을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 바이오센서를 개발했다고 18일 밝혔다.

 우울증의 원인으로는 유전적 소인, 내분비 이상, 스트레스, 성격적 특성, 대인관계의 문제 등과 함께 체내 신경전달물질의 불균형이 관련 있는 것으로 밝혀져 있다.

 신경전달물질은 신경의 끝에서 분비돼 연결된 다른 신경에 정보를 전달하는 미세한 물질로, 우울증 환자는 신경전달 물질이 다음 신경으로 전달되기 전에 신호가 감소하거나 혼란이 생긴다는 이론이다.

 우울증에 영향을 미치는 주된 신경전달물질로는 세로토닌, 노르아드레날린, 도파민이 손꼽힌다.

 이 중 세로토닌은 사람의 감정과 식욕, 수면 등의 조절에 큰 영향을 주는 주며 행복을 느끼게 하고 우울, 불안을 줄이는 데 관여하는 것으로 알려져 항우울제와 불안장애 개선제에 많이 사용되고 있다.

세로토닌은 혈액샘플에서의 질량분석법이 일반적으로 이용되고 있으나 분석시간이 오래 걸리고 전문장비나 인력이 필요해 일반인이 스스로 측정하기에는 많은 어려움이 있다.

이에 따라 연구팀은 세로토닌에 선별적으로 반응하는 바이오 탐침(probe)을 제작하고 전도성 높은 나노섬유와 결합시켜 극미량의 세로토닌 농도도 검출할 수 있는 바이오나노 센서를 개발했다.

센서가 세로토닌과 반응하며 발생한 전기적 신호를 실시간으로 모니터해 간편하게 체내 세로토닌의 농도를 측정할 수 있다.

 특히 개발된 센서는 세로토닌이 포함된 인공 체액에 대한 유효성 평가에서 높은 수준의 신뢰성이 확보돼 임상시험에서의 적용 가능성이 확인됐다.

향후 우울증 증상을 호소하는 환자들이 셀프 측정을 통해 제때 치료를 받을 수 있을 것으로 기대된다.

연구 결과는 나노과학분야 국제 저널인 'Nano Convergence(IF 10.038)' 온라인판에 지난달 12일자로 게재됐다.(논문명:Real-time monitoring of serotonin with highly selective aptamer-functionalized conducting polymer nanohybrids/교신저자:권오석 박사/제1저자:서성은 박사과정생·임성지 연구원)

연구책임자인 권오석 박사는 "세로토닌의 실시간 모니터링으로 세로토닌의 체내 기능에 미치는 영향뿐만 아니라 외부의 유해한 자극에 대한 분비 변화량을 관찰할 수 있게 됐다"며 "현장 진단용 센서 원천기술로 질병의 자가진단과 환경분야 등 다양한 분야로 응용이 가능할 것으로 기대된다"고 말했다.


◎공감언론 뉴시스 [email protected]

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