고려대학교 정호상 교수팀과 가톨릭대학교 박준욱 교수팀, 한국재료연구원 공동연구진이 침 한 방울로 두경부암을 고감도로 진단하는 센서 플랫폼을 개발했다고 10월 7일 밝혔다(Advanced Science 온라인 게재).

두경부암은 초기 증상이 없어 조기 발견이 어려운 암종으로, 연구진은 비침습적 진단 필요성에 주목해 침 속 대사물질을 분석하는 새로운 접근을 제시했다.

연구팀은 표면증강 라만산란(SERS) 기반 장비에 그래핀을 활용한 ‘플라즈모닉 나노코랄’ 구조를 적용해 빛 신호를 증폭하고 침 속 휘발성 대사물질을 효과적으로 집적·검출했다.

여기에 혼재된 신호를 분리·해석하는 인공지능 기법을 결합해 질병 관련 바이오마커 15종을 도출했다.

개발한 플랫폼을 이용해 두경부암 환자와 정상인 총 50명의 침 시료를 분석한 결과 환자군과 정상군을 98% 정확도로 구분했다.

연구진은 이 성과를 바탕으로 수술·절개 없이 현장에서 신속히 검사할 수 있는 ‘현장형(Point-of-Care)’ 진단 기술로 발전시킬 수 있다고 설명했다.

정호상 교수는 “이번 연구는 침 속 대사 변화를 이용한 비침습적 조기 진단의 가능성을 보여준 세계 최초 수준의 현장형 플랫폼”이라며 “향후 다양한 질환의 조기 진단과 신규 바이오마커 발굴에 활용될 것”이라고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단, 산업통상자원부, 보건복지부 등 다수의 국가 연구지원 사업과 한국재료연구원의 협력으로 수행됐다.

연구 결과 전문은 Advanced Science 논문(SERS-AI-LUA-Driven Salivary Diagnosis of Head and Neck Cancer Using Graphene-Assisted Plasmonic Nanocorals, DOI: 10.1002/advs.202517710)에서 확인할 수 있다.