계명대, 글루코스·락테이트 동시 측정 바이오센서 개발

계명대학교는 의과대학 의용공학과 허윤석 교수팀이 혈액 내에 존재하는 바이오마커인 글루코스와 락테이트를 동시에 측정할 수 있는 면역 바이오센서를 개발했다고 11일 밝혔다.

이 연구 결과는 바이오센서 분야 저명한 국제전문학술지인‘Biosensors’에 지난해 12월 ‘Special Issue, Electrochemical Biosensors for Biomedical Applications’의 논문으로 게재됐다.

글루코스와 락테이트는 신진대사 활동에 필수적인 생체 화합물로서 글루코스와 락테이트의 동시 측정은 궁극적으로 개인의 건강을 관리하기 위해 다양한 질병의 예후와 발달을 파악하는데 도움이 될 수 있다.

혈중 글루코스는 체내 에너지 생산을 위한 주요 대사기질로 간주하는데 당뇨병, 고혈압 및 지방간의 중요한 바이오마커로 사용되고 있다.

허 교수팀은 하나의 센서 베이스에 글루코스 농도를 측정하는 반응전극과 락테이트 농도를 측정하는 반응전극을 구비해 한 방울의 전혈샘플로 글루코스 농도 및 락테이트 농도를 전기화학적으로 동시에 측정할 수 있는 바이오센서를 개발했다.

개발된 바이오센서의 효과적인 검증을 위해 28주 동안 고지방 식이로 유도된 비만쥐 모델을 구축했고 이를 정상쥐 모델과 비교하는 실험을 진행했다.

이후 두 그룹의 실험동물 혈액에서 글루코스와 락테이트 농도를 측정하고자 스크린 인쇄 전극의 탄소 전극에 글루코스와 락테이트를 측정할 수 있는 면역센서기반 측정 플랫폼을 개발해 글루코스와 락테이트 농도별 검량곡선을 확보했다.

현재 허윤석 교수팀은 이러한 연구결과를 바탕으로 건강상태를 손쉽게 확인할 수 있는 POCT(현장검사) 장비를 개발할 수 있는 원천기술 확보를 위해 연구를 진행하고 있다. /심상선기자