숨쉬는 것으로 암·당뇨 실시간 진단

숨쉬는 것을 측정하는 것만으로도 즉석에서 암은 물론 당뇨까지 진단해 주는 센서가 나왔다.

이 센서는 사람이 호흡할 때 나오는 들숨과 날숨 가스의 특정성분에 대한 저항을 나노입자로 만든 고감도센서로 분석해 진단한다.

씨넷은 30일(현지시간) 미국립표준기술연구원(NIST)과 퍼듀대 과학자들이 이같은 원리에 기반에 만들어진 실시간 암,당뇨진단 센서를 개발해 발표했다고 보도했다.

칼 마르티네즈 퍼듀대 재료공학조교수는 “우리는 비싸지 않고 빠른 방법으로 환자의 진단정보를 얻고자 했다”고 발표했다. 그는 “이것은 ...당신이 이런 형태의 암을 알려주는 특정 성분에 대한 신진대사를 하고 있다고 말해 주면서 이 진단결과를 바탕으로 더욱더 복잡한 진단을 해 볼 필요가 있는지를 확인해 줄 것이라고 설명했다. 이같은 호흡분석 진단기기는 센서를 통해 호흡시 나오는 가스형태의 들숨이나 날숨을 저항이나 컨덕턴스 변화로 감지해 낸다. 이 변화는 다양한 병징후나 신제상황에 적신호로 작용하는 바이오마커라는 물질의 존재로 나타나게 된다.

연구진들은 사람의 호흡기와 비슷한 당뇨의 바이오마커인 아세톤가스를 검지해 내는 물질을 사용했다. 그들은 즉석에서 10억분의 1(1ppb)에서 1백만분의 1 범위에서 바이오마커를 찾을 수 있었다. 이는 이전의 호흡기 감지기에 비해 100배나 더 정밀해진 것이다.

연구원들은 공기구멍이 있는 센서의 평평한 표면을 이산화금속 나노입자를 사용해 만들어진 물질로 대체함으로써 감지능력을 더욱 활성화시키도록 감지표면적을 늘릴 수 있었다. 이 물질은 많은 구석과 틈새를 가지고 있다.

퍼듀대와 NIST연구진들은 센서의 평평한 표면적을 을 늘려 기본적으로 더욱더 효율적인 센서를 만들 준비를 하고 있다.

마르티네즈교수는 “사람들은 이 분야에서 지난 30년간 일해 왔지만 실시간으로 진단하는데 있어서는 아주 불충분했다”며 “우리는 이 문제를 우리가 개발한 물질로 해결했다. 이제는 질병 분야별로 구체적으로 들어가 어떻게 특별한 바이오마커를 구별해 내느냐 하는 문제에 초점을 맞추고 있다”고 말했다.

이처럼 실시간으로 호흡기를 통해 질병 진단을 해 온 지는 10년도 안됐다. 이렇게 된 이유 중 하나는 이 새로운 방식의 진단기를 생산하기 위한 정확한 기기 제조표준이 만들어지지 않았기 때문이다. 마르티네즈교수는 “우리는 올바른 방향으로 실시간진단을 하는데 거보를 내디딜 수 있게 됐다”고 말했다.