[충청신문=세종] 임규모 기자= 스트레스 호르몬인 코티졸(cortisol)을 단 한 방울의 침으로 빠르게 검출할 수 있는 센서가 국내 연구진에 의해 최초로 개발됐다.

고려대 세종캠퍼스 전자·기계융합공학과 박진성·홍정화 교수 공동연구팀은 우울증과 조증·조울증 등의 기분 증상과 밀접한 관련이 있고 하루에 일정한 주기를 가져 체내에서 높아지거나 낮아짐을 반복하는 스트레스 호르몬인 코티졸(cortisol)을 단 한 방울의 침으로 빠르게 검출할 수 있는 센서를 개발했다고 26일 밝혔다.

일반적인 기분 증상 검사 방법은 정신상태 검사(mental status examination, MSE)를 실시하는 것이었다. 다만 MSE 방법은 환자 개인의 판단이나 질의응답 태도 등으로 부정확한 결과가 나올 수 있는 것이 단점이었다.

이 같은 한계를 극복하고자 대표적 스트레스 호르몬 코티졸의 생체 일주기 리듬(circadian rhythm)의 밀림과 당김을 분석하는 기법이 고려대 의과대학 정신과 이헌정 교수 연구팀에 의해 제시됐다.

박진성·홍정화 교수 공동연구팀은 이러한 분석 기법에 착안해 국소 표면 플라즈몬 공명 기법과 압타머(aptamer)를 이용한 광학 압타센서(aptasensor)를 개발했다.

압타센서는 기존 항체 기반 센서보다 수백 배 넓은 검출 범위 (0.1-1000 nM)와 높은 민감도를 가지고 있는 것으로 알려졌다. 이 센서 기술은 10분 내로 분석이 가능하고 소형화 가능성도 크다는 것이 연구팀의 설명이다.

연구팀은 금 나노입자 크기, 입자 간 거리, 입자 농도 등을 조정해 광학 압타센서를 최적화하고 실제 일반인의 침에서 코티졸을 측정하는 데 성공했다. 이러한 결과는 기존 측정 방법인 효소면역측정법과 비교해 높은 신뢰도를 보이는 것으로 나타났다.

이러한 원천 기술을 바탕으로 박진성 교수 연구팀은 한국연구재단의 바이오·의료기술 개발사업의 지원을 받아 ㈜디에프아이 회사와 협업해 소형화 광학 압타센서 기술을 개발하고 있다.

실험을 진행한 조성재 박사과정 연구원은 “개발한 센서 기술을 활용해 기분 증상으로 힘들어하시는 많은 분들께 도움이 되고 싶다”고 포부를 밝혔다.

한편 본 연구는 한국연구재단의 기초연구사업 중견연구(전략과제, 보호·육성분야), 바이오·의료기술개발사업 및 한국 환경산업기술원의 환경기술개발사업 지원으로 수행, 연구 성과를 인정받아 센서 분야 최고 권위지 중 하나인 Sensors and Actuators B: Chemical에 11월 17일자로 온라인 게재됐다.