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한국재료연구원(KIMS, 재료연)은 바이오·헬스재료연구본부 정호상 박사 연구팀이 혈액에 존재하는 극소량의 암세포 DNA를 고감도로 검출해 암 조기진단을 가능하게 하는 광학 기반 바이오센서를 개발했다고 13일 밝혔습니다. 연구진은 병원과 건강검진센터, 자가진단 키트나 이동형 진단 장비에 적용될 수 있다고 덧붙였습니다.?
암세포가 발생할 때는 혈액 속 DNA 표면에 작은 화학적 변화가 생깁니다. 이를 메틸화(Methylation) 정도가 변화한다고 표현합니다.?초기 암 단계에서 메틸화된 DNA의 농도는 매우 낮아 기존 바이오센서로는 고감도로 검출해내기 어렵습니다.?
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연구팀은 이런 한계를 극복하기 위해 메틸화된 DNA를 고감도의 광학 신호와 인공지능(AI) 분석으로 검출하는 바이오센서 소재기술을 개발했습니다.?
연구팀은 고감도 광학 신호와 인공지능 분석법을 플라즈모닉 소재에 접목했습니다.?
이 소재는 빛에 반응해 DNA 분자의 광학 신호를 1억배 이상 증폭시킬 수 있어 매우 적은금비 주식
양의 DNA도 검출할 수 있습니다.?
연구팀은 암 발생 초기 메틸화된 DNA를 25fg/mL(펨토그램 퍼 밀리리터) 수준까지 찾을 수 있다고 설명했습니다.?
25fg/mL는 한 방울의 물에 설탕 1천분의 25 알갱이를 넣은 농도로 비유할 수 있습니다. 이는 기존 바이오센서에 비해 1천배 세밀한 고감도 수준입니다.?
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연구팀이 개발한 바이오센서를 대장암 환자 60명에게 적용해 분석한 결과 암 유무를 99% 정확도로 진단했습니다.?
암의 진행 단계도 1기부터 4기까지 정확하게 구분하는 데 성공했습니다.?
이 분석 과정에서 필요한 혈액량은 100㎕(마이크로리터)로 한 방울 정도로 매우 적습니다.?
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리는 시간도 20분 이내에 불과합니다.?
연구팀은 이번 기술을 자가면역질환이나 신경계 질환 등 다양한 질병에도 적용할 수 있도록 연구를 이어갈 계획입니다.?
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