치료제 반응 분석 시간 줄여… KAIST 기술 개발
국내 연구팀이 천식 및 만성폐쇄성 폐질환 치료제로 사용되는 기관지 확장제인 '테오필린(Theophylline)'의 혈중 농도를 신속 정확하게 검출할 수 있는 기술을 개발했다.
박현규 KAIST 교수(생명화학공학과·사진)팀은 혈중 테오필린 농도 분석 시간과 가격을 크게 줄이는 기술을 개발했다고 25일 밝혔다.
테오필린은 찻잎에서 추출되는 카페인과 유사한 화학구조와 생리작용을 가진 물질로, 천식 및 만성폐쇄성 폐질환 치료제인 기관지 확장제로 사용되며 혈중농도가 높을 경우 영구적인 신경손상의 부작용이 있다. 이 때문에 연령·증상·합병증 등을 고려해 적정 복용량을 결정하는데, 개인마다 복용량에 대한 흡수가 달라 같은 복용량이라도 테오필린의 혈중농도 높아질 수 있기 때문에 지속적인 측정이 필요하다.
현재 테오필린 혈중농도 분석을 위해 크로마토그래피, 자외선 분광법, 효소면역측정법이 있지만 복잡한 실험절차와 숙련된 기술이 필요해 분석 비용과 시간이 많이 걸린다.
연구진은 테오필린과 은 이온에 특이적으로 반응하는 DNA를 이용해 테오필린 혈중농도를 측정하는 기술을 개발했다. 혈중 테오필린 양이 적을 경우 은 이온이 조작된 DNA와 반응해 형광특성을 가진 은 나노클러스터를 형성해서 강한 형광신호가 나온다. 반대로 테오필린의 양이 많은 경우에는 형광신호가 약해진다.
연구진은 이 형광신호의 차이를 이용해 혈액 내 테오필린 약물을 성공적으로 분석하고 임상 유용성을 검증했다. 이 기술이 상용화되는 3~4년 후에는 분석시간이 기존 3~4시간에서 10분 내외로 줄어들고 비용도 약 15분의 1로 줄어들 전망이다.
박현규 교수는 "이 기수릉ㄴ 다양한 병원체 물질 및 화학물질 검출 기술로 확대될 잠재력이 매우 크다"고 말했다.이 연구결과는 나노분야 국제 학술지인 '나노스케일(Nanoscale)' 7일자 표지논문으로 선정됐다.
백나영기자 100na@
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