한림대 융합신소재공학전공 박민 교수 연구팀, 심혈관 질환 예방·관리에 새로운 패러다임 제시

(사진=한림대)(좌측부터) 한림대 김지영 박사과정생, 한림대 김미연 박사과정생, 경희대 한유나 박사, 경희대 허윤정 교수, 한림대 박민 교수)

한림대학교 융합신소재공학전공 박민 교수 연구팀이 지난 8월 국제학술지인 Talanta(IF: 5.6, Chemistry, Analytical 분야 Q1 등급)에 논문을 게재해 국내 연구진이 개발한 혁신적 기술로 비침습적 콜레스테롤 모니터링을 통한 심혈관 질환 예방과 관리에 새로운 패러다임을 제시했다고 2일 밝혔다.

선정된 논문의 제목은 “Development of an electrochemical biosensor for non-invasive cholesterol monitoring via microneedle-based interstitial fluid extraction”이다.

해당 논문의 1저자는 한림대 김지영, 김미연 박사과정생과 경희대 한유나 박사이며, 경희대 기계공학과 허윤정 교수 연구팀과의 공동연구로 진행했다.

이 연구는 기존의 침습적 방법인 주사바늘을 대체하는 비침습적 미세바늘(microneedle)을 활용해 세포간질액(interstitial fluid)를 추출하고, 전기화학 바이오센서를 활용한 콜레스테롤 농도 모니터링 모델을 제안했다.

연구팀은 비침습적 콜레스테롤 모니터링을 위해서 비침습적으로 세포간질액을 추출하는 미세바늘과 콜레스테롤 측정용 전기화학 바이오센서를 개발했다.

또한 연구진은 흡습성 고분자인 폴리아크릴아마이드를 활용. 미세바늘을 제작해 20 마이크로리터의 세포간질액을 1시간 이내에 추출 가능함을 확인했다.

특히 세포간질액에서 콜레스테롤 측정을 위해 그래핀 기반의 전극을 사용해 콜레스테롤 산화효소(ChOx)를 고정화함으로써 높은 민감도와 선택성을 구현했다.

이 시스템은 피부 유사 젤과 돼지 피부에서 실험적으로 성공을 거두며 실용 가능성을 입증했다.

박민 교수는 “이번 연구를 통해 환자가 피를 뽑지 않고도 콜레스테롤 수치를 간편하게 모니터링할 수 있도록 돕는 개인 맞춤형 건강 관리에 큰 기여를 할 것으로 기대한다”며“앞으로도 이 기술을 상용화하고 임상 시험을 통해 인간 피부에서도 적용 가능성을 검증할 계획이다”고 말했다.

한편 한림대 박민 교수와 경희대 허윤정 교수는 지난 5년간 인체 장기 칩, 미세바늘, 바이오센서 및 진단검사 관련 공동연구를 진행하고 있다.

박시은 머니투데이방송 MTN 기자