아이센서스, 호흡 가스 분석 통한 암 조기 진단 기술 개발

극미량 바이오마커 분석, 각종 질병 실시간 파악 초고감도 가스 센서 플랫폼

일반 책상 위 올려 사용 가능한 컴팩트한 크기, 5ppb 이하 농도까지 감지 가능

[팜뉴스=이권구 기자] 아이센서스(대표 양현덕)가 혈액 채취나 조직검체 채취, 영상촬영을 하지 않고도 사람 호흡을 채취해 호흡 가스 속 극미량 바이오마커를 분석하는 것만으로 암이나 당뇨 등 각종 질병을 실시간으로 파악할 수 있는 초고감도 가스 센서 플랫폼을 개발했다고 11일 밝혔다. 

아이센서스는 다양한 주요 가스들 분자지문(Finger-print) 영역으로 알려진 3-12㎛ 중적외선 파장 대역에서 5ppb(10억개 중 5개) 수준 극미량 특정 가스를 선택적으로 검출할 수 있는 세계적 수준 초고감도 가스 센서 플랫폼을 개발했다. 

인체 내부 종양 및 종양 주변 환경은 대사물질을 생성하고, 이런 대사산물 중 일부는 휘발성 유기화합물 기체 상태로 폐를 통해 이동한 다음 호흡으로 배출되며, 이중 일부 가스는 암, 당뇨 등 질병과 밀접한 연관이 있어 질병 진단용 바이오마커(bio-marker, 생체지표)로 불린다.

회사 측에 따르면 이번 기술은 사람 호흡가스에 포함된 질병 관련 극미량 바이오마커 분자 가스를 감지하기 위해 검출하고자 하는 가스 고유 흡수 파장에 해당되는 중적외선 레이저 빛을 가스 내 조사한 후 되돌아오는 레이저 빛 에너지 레벨을 확인해 가스 농도를 측정하는 원리를 적용했다. 이 기술을 활용해 신장질환 바이오마커인 암모니아를 2.7ppb, 대장암/두경부암 바이오마커인 메탄을 2.9ppb 수준까지 감지하는데 성공했다.

기존에는 소형화 및 저가격화를 위해 특정 가스에 반응성이 높은 촉매를 사용해 가스 감지 성능을 높이는 연구 등이 진행됐지만, 바이오마커 가스가 수십 ppb 이하 극미량으로 존재하기 때문에 감지하는데 한계가 있어 암 진단 등 주요 질병 진단에 활용하기 어려웠고, 가스 흡착식이기 때문에 촉매로 이루어진 센서부의 주기적인 교체가 필수적이다. 

최근에는 영국 등 기술 선진국에서 가스 크로마토그래피 질량분석기를 활용한 호흡가스 분석기 개발 연구가 진행되고 있으며, 1ppb 이하 농도까지도 측정이 가능한 것으로 보고되고 있고, 실제 1차 임상을 성공적으로 완료했지만, 가스 크로마토그래피 질량분석기를 활용할 경우 가스 분석기 크기가 최소 부피가 1m3 정도로 커지게 된다.

반면 이번 기술은 일반 책상 위에 올려 사용 가능할 정도로 컴팩트한 크기에 5ppb 이하 농도까지 감지가 가능해 수 ppb 이하 극미량 바이오마커 검출이 필요한 폐암, 간암, 대장암 등 주요 질병 진단에 활용 가능하며, 특히 1기, 2기 이전 암의 경우 더욱 적은 양의 바이오마커만 존재하기 때문에 암 조기 진단 기술로 적합하다고 회사 측은 설명했다.  

양현덕 대표는 " 현재 병원에서는 암이나 질병 진단을 위해 혈액 채취나 조직검사, X-선 촬영, MRI 검사 등을 진행하고 있지만, 환자를 불편하게 만들거나 고통을 주는 것은 물론 방사선 노출 및 조영제 투약으로 인한 부작용 등이 발생할 수 있다"며 " 사람이 내뱉는 호흡 가스를 통한 질병 진단은 환자를 덜 힘들게 하고, 검사 비용이 저렴하며, 빠르고 간편하기 때문에 주기적인 암 검진 비율을 높일 것으로 예상된다. 특히 검사 정확도가 90% 이상으로 매우 높아 암이나 질병 조기 진단에 매우 유용하여 국내 암 진단 분야에서 새로운 시장을 창출할 것으로 기대된다"고 말했다. 

한편  전 세계 암 진단 시장 규모는 220조원 이상(연간성장율: 8.6%), 세계 암 체외 진단 시장 규모는 24조원 이상(연간성장율: 9.0%), 국내 암 체외 진단 시장은 세계 시장 규모 1% 내외인 2400억 이상으로 추산된다. 

이권구 기자 kwon9@pharmnews.com

출처 : 팜뉴스(https://www.pharmnews.com/news/articleView.html?idxno=230382)