재료硏-고려대-가톨릭대 "침 한 방울로 뇌질환 조기 진단"

뇌질환 단백질 구조변화 정밀분석 신기술 개발 파킨슨병·간질·조현병 90% 이상 정확도로 판별

[창원=뉴시스]소량의 타액(침)만으로 간질, 파킨슨병, 조현병과 같은 주요 신경계 질환을 조기에 진단할 수 있는 기술을 개발한 한국재료연구원(KIMS)과 고려대학교 연구팀. 오른쪽부터 KIMS 바이오·헬스재료연구본부 책임연구원 박성규 박사, 고려대 정호상 교수, KIMS 이민영 박사.(사진=한국재료연구원 제공) 2026.02.02. [e-mail]

[창원=뉴시스]홍정명 기자 = 한국재료연구원(KIMS)은 바이오·헬스재료연구본부 박성규 박사 연구팀이 고려대학교 정호상 교수팀, 가톨릭대학교 의과대학 연구팀과 함께 소량의 침(타액)만으로 간질, 파킨슨병, 조현병과 같은 주요 뇌신경계 질환을 조기에 진단할 수 있는 기술을 세계 최초로 개발했다고 2일 밝혔다.

연구 성과는 최근 재료과학 분야 세계적 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)'에 게재되어 큰 주목을 받고 있다고 강조했다.

공동 연구팀은 기존의 혈액·뇌척수액 기반의 고가·고위험 검사 방식 대신에 단순한 타액을 이용해 단백질 구조변화를 직접 탐지하는 '갈바닉 분자포집(Galvanic Molecular Entrapment, GME)-SERS 플랫폼'을 개발했다.

이 기술은 구리산화물-금(Au-CuO) 기반 나노구조체 위에 단백질이 포집되는 과정에서 자연스레 형성되는 플라즈모닉 ‘핫스폿’을 활용했다.

매우 약한 생체 분자의 라만 신호를 최대 10억배 이상 증폭시킨 것이 특징이다.

이 방법을 이용하면 기존 진단 기술로 측정이 어려웠던 단백질의 섬유화 여부(모노머 vs. 피브릴)를 고감도로 구별하는 게 가능하다.

연구팀은 성빈센트병원과 협력해 간질, 조현병, 파킨슨병 환자 44명과 건강대조군 23명의 타액을 비교 분석한 결과, 해당 기술이 90% 이상, 최대 98%에 달하는 높은 정확도로 질환을 분류할 수 있음을 확인했다.

[창원=뉴시스]타액 기반 신경계 질환 진단 기술 모식도. 타액(침)만을 채취하여 3차원 복합(AuS@CuO) 나노구조체 소재를 이용해 매우 약한 신경 단백질의 라만 신호를 크게 증폭해 검출하고, 이를 머신러닝으로 분석함으로써 파킨슨병, 조현병, 뇌전증과 같은 난치성 신경계 질환을 정확하게 구분·진단할 수 있다.(자료=한국재료연구원 제공) 2026.-2.02. [e-mail]

특히 전체 단백질 농도가 아닌 '단백질 구조변화'라는 근본적 병리 지표를 기반으로 신경계 질환의 차이를 판별할 수 있는 건 세계적으로도 드문 성과로 평가된다.

KIMS 박성규 책임연구원은 "고가의 PET 촬영이나 뇌척수액 검사 없이 간편한 타액 분석만으로 뇌 질환 상태를 파악하는 시대가 열렸다"면서 "세계 최고 권위 학술지에 게재된 만큼 기술의 원천성·혁신성이 국제적으로 공식 인정된 것"이라고 의미를 부여했다.

고려대 정호상 교수는 "비침습·저비용이라는 점에서 병원 외래는 물론, 가정용 진단기기까지 확장될 수 있는 기술적 잠재력이 매우 크다"고 강조했다.

연구팀은 향후 기술 상용화를 위해 휴대형 라만 센서 기반 현장형(Point-of-Care) 진단 장치 개발, 의료·생명과학 기업과의 기술이전 등을 추진할 계획이다.

이번 성과는 과학기술정보통신부 지원으로 한국재료연구원 기본사업 및 NST 글로벌 TOP 전략연구단 사업을 통해 수행됐으며, 연구 결과는 '어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials, IF=26.8)' 1월24일 온라인판에 게재됐다.

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