계명대-기계硏, '혈중 종양 세포 분리용 바이오칩' 개발

머니투데이

대전=허재구 기자

국내 연구진이 기존 대비 2배나 빠른 속도로 혈액에서 암세포를 분리할 수 있는 기술을 개발했다.

계명대학교 의과대학 의용공학과 허윤석 교수팀과 한국기계연구원 대구융합기술연구센터 곽봉섭 박사팀은 수력학(Hydrodynamic) 기반의 '혈중 종양 세포 분리용 바이오칩'을 개발했다고 19일 밝혔다.

혈액 속에 존재하며 체내를 순환하는 극소수의 종양 세포 (CTCs) 검출은 암의 조기 진단 및 맞춤형 치료에 있어 매우 중요한 기술이다.

1㎤ 부피의 혈액에는 평균 50억 개의 적혈구, 3억 개의 혈소판, 400만 개의 백혈구의 혈액 세포가 있는 반면 암환자의 경우 전이암세포는 단지 극미량인 1-1000개 정도만 함유돼 있을 뿐이다.

따라서 기존 방식으로는 극미량의 전이암세포를 포집하기 위해 대다수의 혈액 세포를 제거하는 복잡한 전처리 과정이 필요하고 처리속도도 느린 한계가 있었다.

하지만 이들 연구진이 개발한 바이오칩은 전처리 과정 없이 전혈(Whole blood)을 바로 사용해 혈구 세포 제거 및 98% 이상의 암세포를 회수할 수 있었다.

또 현재까지 보고된 이 같은 혈액의 최고 처리속도는 분당 140μl 였지만 이 기술은 250μl의 처리속도를 구현했다. 이는 기존 대비 1.8배나 빠른 것이다.

허윤석 교수는 "이 기술을 활용하면 현재 혈액 내 암세포 검침에 이용하는 혈액량인 7.5ml 기준으로 30분 이내에 처리가 가능해 암의 조기 진단 및 맞춤형 치료를 위한 요소기술을 확보한 셈"이라고 말했다.

한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부 기초의과학분야 (MRC) 선도연구센터 (비만매개질환연구센터)와 한국연구재단 중견연구 및 한국기계연구원 주요사업의 지원을 받아 수행됐다.

연구논문은 계측 및 계측장비 분야의 세계적 권위지인 'Sensors and Actuators B: Chemical (I.F.: 5.401, JCR 상위 10% 이내)'의 1월30일자 온라인판에 게재됐다.