국내 연구진이 체액 내 신경전달물질을 정확하게 측정하는 바이오센서를 개발해 정신질환 진단법 활용 가능성을 높였다. 우울증 환자에게는 세로토닌이, 파킨슨병 환자에게는 도파민이 낮은 농도로 관찰된다는 점을 활용한 것이다.

한국과학기술연구원(KIST)은 생체분자인식연구센터 정영도·이관희 박사팀이 체액에서 신경전달물질을 구분하고 정확한 양을 측정할 수 있는 바이오센서를 개발했다고 13일 밝혔다.

기존에도 체액 내 신경전달물질의 불균형을 정신질환 지표로 활용하는 연구가 진행됐지만 분자량이 너무 작고 유사한 화학구조 때문에 선택적인 검출을 위해서는 액체 크로마토그래피 등 고가의 대형 장비와 전문인력이 필요했다.

이에 연구팀은 신경전달물질이 선택적으로 흡착될 수 있는 다공성 재료인 전도성 금속유기구조체(Metal-organic framework, MOF)를 필름 형태로 제작해 현장형 전기신호 센서에 적용했다. 신경전달물질들은 크기와 전하 세기, 화학결합 친화도 차이에 따라 MOF에 흡착되는 정도가 다르다. 이에 신경전달물질 종류와 양에 따라 특이적인 전기신호 패턴을 만드는 바이오센서를 만들 수 있었다는 게 연구팀의 설명이다.

연구팀이 개발한 바이오센서는 화학구조가 유사한 신경전달물질 여러 종류를 정확하게 구분했고, 고감도 정량 검출도 가능했다. 이 시스템을 활용하면 여러 종류의 바이오센서가 없어도 한 번에 여러 신경전달 물질의 불균형을 측정할 수 있다.

연구진은 “개발된 기술은 신경전달물질의 정량적 분석 결과를 기반으로 정신질환을 조기에 진단할 수 있다는 장점이 있다”며 “추후 임상중개 연구로 확장해 MRI, CT 등 추가 정밀검사가 필요한 대상을 스크리닝하는 검진 기술로 개발할 예정”이라고 말했다.

이번 연구결과를 담은 논문 ‘Modular conductive MOF-gated field-effect biosensor for sensitive discrimination on the small molecular scale’은 화학공학 분야 권위지인 ‘Chemical Engineering Journal’에 최근 게재됐다.

출처: http://www.docdocdoc.co.kr/news/articleView.html?idxno=3002596[청년의사=송수연 기자]