스마트폰과 생체 분자의 미팅 주선자

질병의 진단, 건강상태의 지속적 모니터링, 맞춤 의학 등을 위한 체외진단 시장에서 분자 진단검사는 해마다 높은 성장세를 기록하고 있다. 하지만 기존 분자진단 검사는 고가의 대형 분석장비와 고도로 숙련된 인력을 필요로 해 대형병원 등 전문기관에서만 가능했다. 또 시료를 채취해 검사기관으로 보내고 결과를 통보 받는 데까지 많은 시간이 허비된다는 것도 한계로 지적됐다.

KAIST 원병연 교수의 현장 진단 시스템은 환자가 직접 자신의 시료를 채취, 스마트폰을 이용해 쉽고 간단하게 질병을 진단·검사하는 기술이다.



스마트폰과 같은 휴대용 전자기기의 정전식 터치스크린은 손가락의 접촉에 의해 발생하는 정전용량의 변화를 감지해 작동하는데 원 교수는 DNA가 자체 정전용량을 지니고 있다는 사실에 착안했다. 그래서 DNA를 스마트폰의 터치스크린 표면에 접촉하고 정전용량 변화량을 감지한 결과, DNA의 유무와 농도가 정확하게 검출됐다. 정전식 터치스크린을 생체 분자 등의 분석에 이용할 수 있음을 세계 최초로 입증한 것이다.

원 교수는 "DNA에 더해 세포, 단백질, 핵산 등 대부분의 생체분자가 정전용량을 갖고 있어 이 시스템은 다양한 생체물질의 검출에 활용될 수 있다"며 "현재는 생체분자의 유무와 농도의 측정만 가능하지만 향후 특정 생체분자를 선택적으로 검출할 수 있는 기술을 개발, 상용화에 주력할 방침"이라고 말했다.

이 연구성과는 그 중요성을 인정받아 화학분야의 세계적 학술지인 앙게반테 케미 1월호의 표지논문으로 게재됐다.