계명대학교 의과대학 의용공학과 허윤석 교수(사진)팀이 혈액 내에 존재하는 바이오마커인 글루코스와 락테이트를 동시에 측정할 수 있는 면역 바이오센서 개발에 성공했다고 12일 밝혔다.이 연구 결과는 바이오센서분야 저명한 국제전문학술지인 `Biosensors 지난해 12월 Special Issue, `Electrochemical Biosensors for Biomedical Applications`의 논문으로 게재됐다.글루코스(포도당)와 락테이트(젖산)는 우리의 신진대사 활동에 필수적인 생체 화합물로서 글루코스와 락테이트의 동시 측정은 궁극적으로 개인의 건강을 관리하기 위해 다양한 질병의 예후와 발달을 파악하는데 도움이 될 수 있다. 혈중 글루코스(혈당)는 체내 에너지 생산을 위한 주요 대사기질로 간주되는데 당뇨병, 고혈압 및 지방간의 중요한 바이오마커로 사용되고 있으며 혈중 락테이트는 피루브산 대사결함, 패혈증, 저산소증 및 수막염 등과 같은 질병 상태의 진단을 판단하도록 도울 수 있을 뿐만아니라 근래에는 신체의 락테이트 수치를 모니터링해 운동선수의 피로와 지구력을 관리하는데 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 28주간 고지방 식이로 유도된 비만쥐 모델을 구축했고 이를 정상쥐 모델과 비교하는 실험을 진행했다. 이어 두 그룹의 실험동물 혈액에서 글루코스와 락테이트 농도를 측정하기 위해 스크린 인쇄 전극(SPE)의 탄소 전극에 글루코스와 락테이트를 측정할 수 있는 면역센서기반 측정 플랫폼을 개발해 글루코스와 락테이트 농도별 검량곡선을 확보했다. 또 측정 데이터 분석을 통해 비만쥐와 정상쥐에서 글루코스와 락테이트 농도의 비율이 비만의 정도를 구분하는 기준으로 사용될 수 있음을 보여줬으며 이를 통해 종래보다 더욱 정밀한 건강상태(비만도 등)를 측정할 수 있는 효과를 가지게 됐다. 허 교수팀은 이러한 연구결과를 바탕으로 건강상태를 손쉽게 확인할 수 있는 POCT 장비를 개발할 수 있는 원천기술 확보를 위해 연구를 진행 중에 있다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 기초연구실 (BRL) 지원사업, 한국연구재단 기본연구, 보건복지부 연구중심병원 R&D 육성사업(연세대 세브란스병원과 공동연구) 과제 지원을 받아 수행됐다.