연구진, 1시간 안에 암 진단하는 저가 장치 개발

엘파소 텍사스 대학의 연구원들은 대장암과 전립선암을 기존 방법보다 더 저렴하고 빠르게 검출할 수 있는 휴대용 장치를 개발했습니다. 연구팀은 이 장치가 의학적 진단에 대한 장벽으로 인해 암 사망률이 높은 개발도상국에서 특히 유용할 수 있다고 생각합니다.

"저희의 새로운 바이오칩 장치는 저렴합니다. 몇 달러에 불과하고 민감해서 부유하든 가난하든 누구나 정확한 질병 진단을 할 수 있게 해줄 것입니다." UTEP 화학 및 생화학 교수인 XiuJun (James) Li 박사가 말했습니다. "휴대성이 뛰어나고 빠르며 특수 장비가 필요 없습니다."

리는 이 장치를 설명하는 새로운 연구의 주요 저자입니다. 이 연구는 마이크로 및 나노 크기 장치에 초점을 맞춘 저널 인 Lab on a Chip 에 게재되었습니다.

리는 ELISA라고 알려진 가장 일반적으로 사용되는 상업적 암 바이오마커 검출 방법은 올바르게 작동하려면 값비싼 계측기가 필요하고 샘플을 처리하는 데 12시간 이상 걸릴 수 있다고 설명했습니다. 그는 이러한 지연은 미국 농촌 지역이나 개발도상국에서 더 심화되는데, 환자 샘플을 특수 계측기를 사용하여 대도시로 운반해야 하기 때문이며, 이는 암 사망률을 높이는 데 기여한다고 말했습니다.

"암이 퍼지기 전에 바이오마커를 일찍 발견할 수 있다면 환자의 생존 가능성이 높아집니다." 리는 말했습니다. "특히 값비싼 도구와 기구를 사용할 수 없는 지역에서 검사가 지연되면 환자의 예후에 매우 나쁠 수 있습니다."

리의 팀이 만든 장치는 미세유체로, 매우 적은 양의 유체를 사용하여 여러 기능을 수행할 수 있습니다. 이 장치는 혁신적인 '폴리머 연못 종이' 구조를 사용하는데, 여기서 환자 혈액 샘플을 작은 우물에 넣고 특수한 종류의 종이에 넣습니다. 이 종이는 몇 분 만에 혈액 샘플 내의 암 단백질 바이오마커를 포착합니다. 그 후 종이의 색상이 바뀌고, 색상의 강도는 어떤 유형의 암이 감지되었는지와 얼마나 진행되었는지를 나타냅니다.

지금까지 연구는 전립선암과 대장암에 집중되어 왔지만, 리 박사는 그들이 고안한 방법은 더 다양한 종류의 암에 적용될 수 있다고 말했습니다.

리는 이 기기가 전통적인 방법을 사용하면 16시간이 걸리는 것과 달리 1시간 만에 샘플을 분석할 수 있다고 말했습니다. 연구 결과에 따르면 이 기기는 특수 기기를 사용하지 않아도 전통적인 방법보다 약 10배 더 민감합니다. 즉, 이 기기는 초기 단계의 암에서 일반적으로 나타나는 소량으로 존재하는 암 바이오마커를 감지할 수 있습니다. 리는 민감도가 낮은 기기는 소량을 감지하지 못할 수 있다고 말했습니다.

이 기기가 대중에게 공개되기 전에, Li는 기기의 프로토타입이 완성되어야 하고 임상 시험에서 환자에게 기기를 테스트해야 하며, 이는 몇 년이 걸릴 수 있다고 말했습니다. 의사가 사용하기 전에 식품의약국에서 최종 승인을 받아야 합니다.

"XiuJun Li 박사의 혁신은 검출 시간과 값비싼 장비의 필요성을 줄임으로써 진료 시점 진단을 크게 개선합니다."라고 과학 대학 학장인 Robert Kirken이 말했습니다. "이것은 자원이 제한된 환경에 이상적이며, 조기 진단을 개선하고 더 나은 암 결과를 가져올 것입니다. 이 혁신이 어떤 결과를 가져올지 기대됩니다."

이 연구의 또 다른 공동 저자는 UTEP의 전 대학원 연구 조수인 Sanjay Timilsina 박사입니다. Li는 Lab on a Chip 자문 위원회의 멤버입니다.


출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/10/241024154147.htm

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