계명대 허윤석 교수, 비만 바이오마커 검출 면역센서 개발

계명대학교는 최근 의과대학 의용공학과 허윤석 교수팀이 혈액에 존재하는 비만과 관련된 바이오마커(biomarker)인 렙틴(Leptin) 검출 면역 바이오센서 (Immuno Biosensor)를 성공적으로 개발했다고 14일 밝혔다.

이 연구결과는 바이오센서 (Biosensor) 분야 저명한 국제전문학술지인 'Biosensors'(I.F.: 3.24) 2021년 1월 호에 게재됐다.


인체에서 분비되는 렙틴은 신진대사와 식욕의 항상성을 유지하는 호르몬이다. 최근 연구결과를 보면 렙틴은 비만 및 비만매개질환(고혈압, 당뇨, 심혈관질환 등)의 발생과 진행에 밀접하게 관여한다고 알려졌다.

허 교수팀은 혈중 렙틴 농도와 비만과의 상관관계 검증을 위해 우선 고지방 식이로 유도된 비만쥐(Diet-induced obesity, DIO, mouse) 모델을 구축하고, 이를 정상 쥐 모델과 비교하는 실험을 진행했다.

이어 두 그룹의 실험동물 혈액에서 렙틴 농도를 측정하기 스크린 인쇄 전극(Screen printed electode, SPE)의 금 전극(gold electrode)에 렙틴을 측정할 수 있는 면역센서(immunosensor) 기반 측정 플랫폼을 개발해 렙틴 농도별 검량곡선을 확보하고, 실험동물의 혈액에서의 렙틴 농도를 ng/mL 단위로 성공적으로 측정했다.


또한 측정 데이터 분석을 통해 비만 쥐와 정상 쥐에서 렙틴 농도의 유의미한 차이를 확인해 개발된 바이오센서가 비만과 정상 상태의 혈중 렙틴을 정확히 측정할 수 있음을 확인했다.

현재 허 교수팀은 연구결과를 바탕으로 비만과 비만매개질환의 진행상황을 손쉽게 확인할 수 있는 POCT(point-of-care test; 현장검사) 장비를 개발할 수 있는 원천기술 확보에 주력하고 있다.

이번 연구는 허윤석 교수(계명대학교 의용공학과)가 교신 저자로 논문을 게재했으며 과학기술정보통신부 기초의과학분야 (MRC) 선도연구센터 (비만매개질환연구센터), 한국연구재단 중견 및 기본연구, 보건복지부 연구중심병원 R&D 육성사업(연세대 세브란스병원과 공동연구) 과제 지원을 받아 수행한 연구 결과다.