피츠버그 대학교 연구진이 혈액 채취 없이 간질액에서 항체를 바로 측정하는 소형 웨어러블 바이오센서를 개발했다. 이 장치는 10분 만에 항체의 존재를 감지하고 SARS-CoV-2와 H1N1 인플루엔자 관련 항체를 검출할 수 있다. 연구 결과는 학술지 Analytical Chemistry에 실렸다.
센서의 핵심은 바이러스 항원을 탄소 나노튜브에 부착한 구조이다. 탄소 나노튜브는 사람 머리카락보다 약 100,000배 가늘고 전기를 통한다. 항체가 항원과 결합하면 튜브의 전기적 성질이 바뀌어 센서가 신호를 보낸다. 장치는 0.5볼트 전력만 쓰고 크기는 2.6제곱밀리미터이다. 피츠 의학부 시험에서는 전통적 검사인 ELISA보다 9자릿수 더 민감하다고 보고되었다.
Alexander Star 교수가 연구를 이끌었고, 제1저자는 대학원생 Amir Amiri이다. Star는 이전에 마리화나와 펜타닐을 포함한 물질을 검출하는 센서도 개발한 바 있다. 연구진은 마이크로니들 배열을 결합한 패치 개발을 검토 중이다. 이 패치는 바늘 길이가 1밀리미터 이하로 신경을 건드리지 않아 통증이 거의 없고 간질액에 도달한다.
연구자들은 이 기술이 감염 여부 확인과 백신 효과 모니터링에 쓸 수 있다고 본다. 또한 연속 모니터링으로 실시간 데이터를 얻어 부스터 접종 시기 결정이나 자가면역질환·암 치료용 항체 투여량 조정, 알레르겐 및 다른 감염 탐지 등에도 활용될 수 있다고 제안했다. 출처: University of Pittsburgh
어려운 단어·표현
- 간질액 — 피부와 세포 사이에 있는 체액
- 웨어러블 바이오센서 — 몸에 착용해 생체 신호를 측정하는 장치
- 항체 — 면역 반응으로 만들어진 단백질 물질
- 항원 — 면역계를 자극하는 외부 물질 입자
- 탄소 나노튜브 — 아주 가늘고 전기가 통하는 탄소 구조
- 마이크로니들 — 아주 짧은 작은 바늘의 배열
- 민감하다 — 작은 변화도 잘 감지하는 성향민감하다고
- 연속 모니터링 — 지속적으로 상태나 변화를 계속 관찰하는 것
팁: 글에서 강조된 단어에 마우스를 올리거나 포커스/탭하면, 읽거나 들으면서 바로 간단한 뜻을 볼 수 있습니다.
토론 질문
- 이 장치처럼 간질액을 이용한 무통증 센서가 널리 쓰인다면 의료 현장이나 개인 건강 관리에 어떤 변화가 생길지 설명하세요.
- 마이크로니들 패치의 장점과 함께 현실적으로 발생할 수 있는 문제나 한계는 무엇일지 예를 들어 논하세요.
- 연속 모니터링으로 얻는 실시간 데이터가 백신 추가 접종(부스터) 시기 결정이나 항체 치료 조정에 어떻게 도움이 될지 구체적으로 설명해 보세요.
