소변으로 ‘성조숙증’ 진단…검사 민감도 1만배 높아

KIST “전립선압·유방암 검진 등에 활용 가능”

(좌) 소변 내 다중 호르몬 검지 기술 모식도 (우) 바코드 화학물질의 질량 분석 방법.

소변만으로도 ‘성조숙증’ 여부를 진단할 수 있는 기술이 개발됐다. 기존보다 검사 민감도가 1만배 향상된 기술로, 전립선암·유방암 등 호르몬과 관련한 질병 검진에도 활용될 수 있을 전망이다.

한국과학기술연구원(KIST)은 이효진·이관희 생체재료연구단 박사팀과 김기훈 도핑콘트롤센터 박사가 공동연구를 통해 비침습적 호르몬 검지법을 개발하고 소변에 극미량으로 존재하는 성호르몬을 100 아토그램퍼밀리리터(ag/ml·10–18 g/ml) 수준으로 검지하는데 성공했다고 4일 밝혔다. 이는 학계에 보고된 세계 최고 수준의 민감도로 기존 기술보다 약 1만배 높아진 수준이다.

현재 성조숙증 진단하기 위해서는 유도제 주사 후 일정한 간격으로 채혈해 주사 전과 후의 호르몬 수치를 비교하는 ‘호르몬 방출 검사’ 방식이 필요했다. 이 때문에 어린이들은 반복적 채혈로 인한 통증과 이로 인한 심리적 부담감을 호소했다.

KIST 연구진은 이같은 문제점을 극복하고자 소변 속 여성호르몬 ‘에스트라디올’과 남성호르몬 ‘테스토스테론’을 표시하는 나노 입자를 도입해 질량분석기 신호를 증폭했다. 한 번에 여러 종류의 호르몬을 효과적으로 검지하는 비침습적 방법을 개발한 것이다.

KIST 연구진은 특정 호르몬을 검지할 수 있는 ‘항체’와 ‘압타머’(핵산)가 부착된 나노입자에 이온화가 용이한 화학물질을 동시에 도입했다. 각 호르몬을 대표하는 화학물질을 다르게 해 질량분석기가 이들 특정 화학물질을 검지하면서 타켓을 표적해 성 호르몬의 존재여부를 확인하도록 했다.

이러한 비침습적 호르몬 검지법은 실험을 통해 사람의 소변 환경에서 안정적으로 작동한다는 것이 확인됐다. 앞으로 연구진은 시스템을 안정화하고 센서소형화, 임상연구 등을 통해 시장에서의 활용가능성을 높일 계획이다.

이번 연구결과는 ‘센서와 액추에이터 B: 케미컬’ 최신호에 실렸다.

(서울=뉴스1)