[이런 논문, 저런 책] 췌장 관련 질병 진단, 한 방울의 소변으로?

대구대 이성호 교수팀, 초고감도 췌장 질병 진단 센서 개발
저명 학술지인 국제 SCI(E) ‘ACS Sensors’ 표지논문 선정

이성호 대구대 교수팀. 사진 왼쪽부터 박태민(제1저자), 한민우(제2저자), 이성호 교수. 대구대 제공

대구대 이성호 교수 연구팀이 비누 과학 원리를 이용해 소변 한 방울로도 췌장 관련 질병을 진단할 수 있는 초고감도 진단 센서를 개발했다. 더욱 간편하게 췌장 질환을 조기 진단할 수 있는 자가검진키트를 개발하는 데 한 걸음 더 다가선 것으로 평가된다. 관련 논문은 분석화학 분야 상위 5% 이내 논문에 속하는 저명 국제학술지인 'ACS Sensors'의 표지논문으로 선정됐다.

췌장염, 췌장암 등 췌장 관련 질병은 생명에 큰 위협이 되지만 초기 증상이 없을 뿐 아니라 복잡한 진단 방법과 침습적 검출(채혈, 바늘생검 등), 높은 검사 비용 등의 제약으로 조기 발견이 쉽지 않다.

대구대 연구팀은 비침습적 진단법 개발을 위해 췌장에서 비정상적으로 분비되는 트립신(trypsin)을 감지해 발병 여부를 진단할 수 있는 초고감도 진단 방법을 연구했다. 그러나 췌장에서 분비돼 소변으로 배출되는 트립신의 농도가 매우 낮아 농도 변화를 정확히 감지하는 것이 기술적 한계로 작용했던 터였다.

이성호 대구대 교수팀이 연구한 논문 내용을 이미지화 한 'ACS Sensors'의 표지. 대구대 제공

연구팀은 '비누 과학의 원리'에 착안했다. 이성호 교수는 "물 분자와 쉽게 결합하는 성질인 친수성 부분과 그렇지 않은 소수성 부분(또는 친유성 부분)의 분자 내 분리 구조를 통해 옷의 얼룩을 제거하는 원리를 가지고 비누를 응용했다"며 "소수성 형광체가 분자 내부에 위치하면 물과의 접촉이 줄어들어 높은 형광 양자 수율을 보이는 미셀 기반 화학 센서를 개발했다"고 설명했다.

대구대 일반대학원 화학과 박태민(제1저자, 석사과정 졸업), 한민우(제2저자, 석사과정) 학생을 비롯해 이성호 교수(교신저자)가 참여했다. 연구논문 제목은 '증폭된 형광 응답을 기반으로 한 인체 소변 내 트립신의 초고감도 검출(Ultrasensitive Determination of Trypsin in Human Urine Based on Amplified Fluorescence Response)'이다. 미국 텍사스주립대와 공동 연구한 것으로 이 대학의 커크 S. 쉔즈(Kirk S. Schanze) 교수가 공동 교신저자로 참여했다.