한국재료연구원은 정호상 박사 연구팀이 서울성모병원과 함께 관절 윤활액을 이용해 골 관절염과 류마티스 관절염을 빠르게 진단할 수 있는 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.
골 관절염은 65세 이상 인구의 약 50% 이상이 증상을 겪고 있으며, 류마티스 관절염은 100명 중 1명이 앓는 심각한 질환이다. 두 관절염은 비슷한 질병처럼 보이지만, 발병 원인과 치료법이 달라 초기 진단에서 정확하게 구분하는 게 중요하다. 지금까지는 엑스레이, 자기공명영상(MRI) , 혈액검사 등으로 두 질병을 구분해 왔지만, 시간과 비용이 많이 들고 정확도에 한계가 있었다.
연구팀은 인체 관절 속에 있는 윤활액에 포함된 대사산물의 조성 차이에 주목했다. 우선 분자 고유의 광학신호가 수백만 배 이상 증폭되는 표면증강 라만산란(SERS) 현상을 이용해 관절의 윤활액 속 미세 분자의 신호를 증폭했다. 이어 AI 알고리즘으로 관절염을 유발하는 극미량의 물질을 찾아내 진단할 수 있도록 체액이 잘 흡수되는 종이 표면에 바다 성게 모양의 금 나노구조체를 형성한 진단 센서를 제작했다.
이 센서를 적용해 120명의 환자를 대상으로 검사한 결과, 골 관절염과 류마티스 관절염을 94% 이상 정확도로 진단·구분할 수 있었다. 또 류마티스 관절염의 중증도까지 정확하게 진단했다.
정호상 재료연 선임연구원은 "관절염 진단 과정의 시간과 비용을 단축하고, 높은 정확도를 보장한다"며 "진단뿐 아니라 치료 경과를 확인하는 데도 큰 도움이 돼 다른 질병으로 확장할 수 있다"고 말했다.
이 연구결과는 나노소재 분야 국제 학술지 '스몰(4월호)'에 실렸다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
한국재료연구원은 인체 관절 속 윤활액을 이용해 골 관절염과 류마티스 관절염을 10분 내 94% 이상 정확도로 진단하는 기술을 개발했다. 그림은 체액 기반 관절염 진단 및 구분 기술 모식도.
