표준연구원 '뇌전증 발작 억제' 새 진단기술 개발했다

세브란스병원 협업, 체내 약물 농도 진단기술 개발

서울대병원과 망막질환 치료 효과 늘리는 기술도 확보

[대전=뉴시스] KRISS가 개발한 나노물질 기반 항경련제 농도 진단 기술 모식도.(사진=KRISS 제공) *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 한국표준과학연구원(KRISS)은 나노바이오측정그룹은 이태걸 책임연구원팀이 세브란스병원 이상국 부교수팀과 공동연구를 통해 뇌전증 환자의 치료약물 모니터링을 위한 새로운 진단기술을 개발했다고 4일 밝혔다.

이 기술은 기존 진단법만큼 정확하면서 소요시간과 비용을 줄 일 수 있어  환자의 질병관리 부담을 크게 낮출 것으로 기대된다.
 
뇌전증(epilepsy)은 반복적인 발작을 특징으로 하는 만성적인 뇌 장애으로 흔히 '간질'로 알려져 있다.

뇌전증 환자는 일상에서 발생하는 습관성 발작을 억제키 위해 항경련제를 복용하고 정기검사로 체내의 항경련제 농도를 추적 관리해야 한다.

현재 병원에서 사용하는 항경련제 농도 진단기술은 검사 정확도와 소요시간 측면에서 한계가 있다. 가장 흔히 사용되는 면역측정법은 유사 약물과 교차반응이 발생해 검사 정확도가 떨어진다. 높은 정확도를 위해 시료를 전기분무 방식으로 이온화한 후 분석하는 질량분석법도 사용하지만 소요시간이 길고 진단비용이 많이 들어 환자의 부담이 크다.

이번에 연구진은 자체개발한 나노물질을 활용해 기존 질량분석법의 한계를 극복했다.
 
연구진이 개발한 나노물질인 몰리브덴 디텔루라이드(MoTe2)와 텅스텐 디텔루라이드(WTe2) 혼합물을 분석시료에 투여한 후 레이저로 이온화한 결과, 진단약물의 검출속도와 민감도가 크게 높아졌다.

특히 실제 뇌전증 환자 120명의 시료를 연구진이 개발한 진단기술을 활용해 진행한 시험에서는 기존 진단법에 비해 신뢰성을 99.9% 이상 유지하면서 소요시간은 16분의 1 수준으로 단축되는게 입증됐다. 여기에 한 번에 분석할 수 있는 시료의 양도 10배 이상 늘어나 검진비용도 크게 줄 일 수 있다.

또 KRISS 나노바이오측정그룹은 서울대병원 김정훈 교수팀과 협업해 망막질환 치료효과를 높이는 약물전달시스템을 새롭게 개발했다.

황반변성(AMD), 당뇨병성 망막병증(DR), 미숙아 망막병증(ROP)을 비롯한 대부분의 망막 질환은 안구 내 활성산소(ROS)의 불균형으로 인해 발생한다. 활성산소가 과다 생산되면 ‘산화 스트레스’를 일으키고 망막 세포 손상을 유발한다.

망막 질환 치료 시 산화 스트레스 방지성분을 포함한 약물을 안구 내 유리체에 주사하지만 유리체에 주입된 치료성분이 목표 지점에 도달하기 전 분해되는 경우가 많고 지속시간이 짧다는 문제가 있다.

이를 이해 연구진은 다공성(多孔性) 구조의 실리카 나노물질을 매개로 한 신규 약물전달시스템을 개발했다. 나노물질 안에 치료성분인 휴매닌(HN)을 캡슐 형태로 저장해 주입하는 방식이다.

나노물질이 치료성분을 보호하기 때문에 목표 부위까지 안전하게 전달되고 산화 스트레스가 감지될 때만 성분을 방출하기 때문에 주사 1회당 효과 지속시간도 길다.
 
KRISS 이태걸 책임연구원은 "이번 성과는 의료현장의 어려움을 해결키 위해 출연연구원과 국내 대학병원이 협업했다는 점에서 의미가 크다"며 "국민의 건강을 지키기 위한 나노기술 개발에 힘쓰겠다"고 말했다.


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