건국대학교 KU융합과학기술원 전봉현 교수(시스템생명공학과) 연구팀이 하버드 의과대학의 Luke P. Lee 교수와 함께 개발한 '금속 나노입자를 통한 다중 암 신속 진단 시스템'에 관한 논문이 국제 저명 학술지인 ‘Nano Convergence’(IF=13.4)에 게재됐다. 연구팀은 기존의 암 진단 기술의 한계를 극복하고, 조기 진단의 필요성을 충족하기 위한 시스템을 개발했다.

현재 사용되는 암 진단 시스템인 PET, MRI, CT 등은 고가의 장비와 전문 인력이 필요해 조기 진단에 적합하지 않은 경우가 많다. 이에 따라 국제 의과학 사회는 현장검사(Point of Care Testing, POCT) 장치의 개발을 추진하고 있다. 특히, Lateral Flow Immunoassay(LFIA)는 비용 절감과 빠른 검사 시간을 제공하여 임신 진단 키트와 COVID-19 검사에서 널리 사용되고 있다. 그러나 기존 LFIA 시스템은 특정 암을 검출하는 데 있어 민감도가 떨어지는 문제가 있다.

연구팀은 기존 LFIA에 사용되는 금 나노입자의 광학적 특성을 활용하여 새로운 다채로운 금속 나노구조체를 합성하고, 이를 최적화하여 LFIA에 적용했다. 특히, 금속 나노입자 간의 플라즈모닉 갭을 최적화하여 비색 신호를 증폭시켰고, 다양한 색상을 구현하여 비전문가도 쉽게 구분할 수 있도록 설계했다.

논문의 제1저자인 신민섭 석사과정생은 “이번 연구는 LFIA 기반 진단 키트의 한계를 극복하고, 암 환자들이 간편하게 진단할 수 있는 기회를 제공할 것”이라며 기대감을 밝혔다. 신민섭 석사과정생은 이번 연구의 성과로 피인용지수 10 이상의 국제적 학술지에 논문을 게재한 국내 과학자를 대상으로 하는 생물학연구정보센터(BRIC)의 ‘한국을 빛내는 사람들’에도 등재되었다.

본 연구는 한국연구재단의 중견연구 지원과 과학기술정보통신부의 바이오의료기술개발 지원사업을 통해 수행되었으며, 'Springer Nature'에서 출판되는 물리학 및 응용 (Physics, Applied), 재료 과학 및 다문학 (Material science, Multidisciplinary), 나노과학 및 나노기술 (Nanoscience & Nanotechnology) 분야 상위 10% 이내의 ‘Nano Convergence (IF=13.4)’에 지난 10월 25일자로 온라인 게재됐다. 건국대 전봉현 교수와 신민섭 석사과정생, 김우연 석사, 김재희 박사, Luke. P. Lee 교수 등이 논문에 참여했다.

                                                                                                               △ 신민섭 석사과정생(제1저자)