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가정에서 혈액으로 암, 진단하는 시대가 온다! - 바이오센서 목록

조회 : 3798 | 2010-05-12

쉽고 간편하게 혈액 몇 방울로 암 진단을?
혈액이나 침 같은 체액 속 각종 성분을 이용해 암을 진단할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다는 보도(2010년 3월 17일)가 있었습니다. 이 기술이 상용화될 경우 빠르면 2~3년 안에 가정에서는 물론 동네의원이나 보건소, 실버타운 등에서도 쉽고 간편하게 혈액 몇 방울로 암 진단이 가능해 질 것이라고 합니다.

가정에서 암 예전이 가능해진 것은 한국전자통신연구원(ETRI)에서 개발한 ‘반도체 바이오센서 칩과 리더기’, 바로 IT기술 때문입니다. 혈액이나 침 같은 체액속에 들어있는 암을 나타내는 물질을 검출하는 전기적인 질병인자 감지법이 그 핵심 기술입니다.

이 핵심 기술로 미국과 차세대 바이오센서 기술에서 경쟁을 벌이고 있는 우리나라가 한 발 앞서 달릴 수 있게 됐습니다. 이 연구 결과는 바이오센서 최정상급 학술지인 ‘바이오센서즈 앤드 바이오일렉트로닉스(Biosensors and Bioelectronics)’ 3월 15일자에 실렸습니다.

[사진] 반도체 바이오센서 칩과 리더기와 핵심기술을 만들어 낸 한국전자통신연구원(ETRI)의 연구원들. / 사진출처 : ETRI 보도자료




[사진] ETRI가 개발한 바이오센서 칩과 리더기. 이 기술을 이용하면 기존의 암 진단방법에 비해 측정방법도 간편하고 30분 안에 언제, 어디서나, 쉽게 사용할 수 있다. / 사진출처 : ETRI 보도자료



* 관련 단원
- 우리 몸의 생김새 (6학년 1학기 3단원)
우리 몸을 건강하게 유지하기 위한 방법

- 정보화 사회와 첨단기술 (사회 5학년 2학기 2단원)
1. 정보화시대의 생활 2. 첨단기술과 산업의 발달과 연결시켜 보세요.




ETRI가 개발한 바이오센서 칩과 리더기의 핵심 기술은?
ETRI가 이번에 개발한 바이오센서 칩과 리더기 제작 기술에 이용한 핵심 기술은 기존 전기적 감지 기반 바이오센서 개발에서 가장 큰 문제점이었던 것을 극복했다는 것이 특징입니다. 지금까지는 사람 혈액과 같은 이온농도가 높은 조건에서 질병 인자 감지가 어렵다고 알려졌었는데요, 이번 ETRI가 개발한 바이오센서 칩과 리더기의 핵심 기술은 전립선암, 간암, 대장암 3종의 암마커(암을 나타내는 물질)를 동시에 감지할 수 있다고 합니다.

ETRI의 보도자료에는 전문가의 의견도 덧붙여져 있었는데, 이 기술은 소량의 혈액으로 간편하게 환자를 선별하고 치료효과를 판정하는 검사로 활용될 수 있을 것이고, 암 이외에도 단백질이 질병의 진단과 치료에 중요한 역할을 하는 각종 질환에까지 활용할 수 있게 될 것으로 기대했습니다.

바이오센서 시장은 계속되는 기술개발로 인해 지속적인 성장을 거듭하고 있습니다. 이번에 발표된 바이오센서 칩과 리더기의 핵심 기술인 전기적 질병인자 감지법은 ETRI가 핵심원천 특허를 확보하고 있어서 앞으로 이 기술을 발전시켜 수출하게 될 경우 바이오센서 분야에서 쌓인 대외무역적자를 줄이는데 큰 도움이 될 것으로 예상됩니다.





[사진] 바이오센서 칩과 실리콘 웨이퍼에 제작된 상태의 칩. / 사진출처 : ETRI 보도자료



집에서 암 자가진단이 가능한 시대가 정말 오나?
2005년 5월 17일 국가과학기술위원회가 발표한 ‘2005~2030년 과학기술 예측조사’는 우리가 살아갈 미래인 2030년을 미리 상상해 볼 수 있게 해 줬어요. 2030년은 아주 먼 남의 일 같지만 사실은 현재 연구개발 중인 과학기술, 즉 우리가 만들어가는 내일인 셈이지요.

현재 연구개발중인 기술의 발전 속도로 가늠해보면 상상 가능한 일이랍니다.

이 과학기술 예측조사 자료에 따르면 암을 조기에 진단할 수 있는 기술과 집에서 질병을 진단하고 치료하는 시스템이 보급되는 것이 2013년 경이라고 해요.

과학자들의 연구를 토대로 상상해 본 2030년은 어떤 모습일까요? SF영화 속에 등장하는 이야기 같지만, 현재의 과학기술이 만들어낼 2030년의 모습 몇 가지만 살펴볼까요?





실버타운 재택의료서비스에 가입하면 노인들이 직접 병원을 가지 않아도 의료혜택을 받을 수 있는데, 배달되어 온 알약을 먹으면 체내의 각 장기로 바이오칩이 이동해 작동을 하게 돼요. 이 바이오칩들이 몸 상태를 체크해 개인이 가지고 있는 휴대장치로 상태를 알려주고 그 정보가 병원으로 전송 돼 지속적인 처방과 치료가 가능하게 된다는 거예요.

또 2020년이 지나면서는 나노의학의 발달로 혈관을 청소하는 로봇도 출현할 것이라고 해요. 손바닥 위의 실험실로 불리는 랩온어칩이라는 것도 등장하는데, 이것은 엄지손가락만한 크기로 질병 검사에 필요한 여러 가지 분석 장비를 하나의 칩 안에 넣어둔 장치예요.

랩온어칩은 극소량의 혈액이나 조직을 반응시키면 단시간에 질병 유무를 알아내게 된다고 해요. 누구나 가정에서 간단히 자신의 건강상태를 진단할 수 있게 되는 것이지요.

우주호텔과 나노로봇이 등장하고, 우주로 신혼여행을 가는 등 영화 속에서나 등장하는 불가능할 것 같은 이야기들이 이 예측조사 자료에는 가득해요. 과학자 5000여 명이 연구개발하면서 함께 꿈을 꾼 결과랍니다.




미래 예측, 왜 필요할까?
과학기술 분야의 최고 정책결정 기구인 과학기술위원회가 왜 과학기술 예측조사를 발표했을까요? 어쩌면 불확실한 미래를 예측했기 때문에 빗나갈 경우 비난을 받을 수도 있다는 것을 알면서도 말이에요.

2005년 5월 발표한 과학기술 예측조사는 국내에서는 처음 나온 것이었는데, 이 조사결과는 2030년까지 인류에게 필요한 과학기술 과제를 가려낸 후 이 기술과제들의 실현시기를 에측해 그에 따른 일상생활의 변화를 예측해보는 것까지 보여주고 있어요. 기술예측 정보는 물론 과학기술을 이해하기 어려운 일반인들이 보아도 알기 쉽도록 시나리오로까지 작성했지요. 우리 국민들이 미래 생활상을 알아보기 쉽게 하기 위한 노력이었어요.

당시 과기부 장관이었던 오명 장관은 ‘아무리 훌륭한 예언가라도 미래 예측을 정확하게 하기보다 틀리게 할 가능성이 훨씬 높을 것’이라면서 이 미래 예측 자료가 틀릴 수도 있다는 것을 고민했던 속마음을 내비치기도 했지요.





수많은 과학자와 정책전문가들이 2년에 가까운 시간동안 수만 명을 대상으로 조사하고, 5천여 명이 넘는 과학자들의 응답을 토대로 작성한 이 보고서에는 긍정적인 미래만을 닮고 있지는 않았어요. 물 부족, 고령화 사회, 에너지 수요의 급증, 온실가스 배출의 증가 등 어둡고 두려운 미래도 전망했지요. 이런 부정적인 미래사회에서 인류의 생존을 위해 필요한 기술과제들을 선별해 그 실현시기를 예측해서 국민들에게 안도감을 주고, 과학기술이 인류의 생존과 발전에 얼마나 중요한지도 일깨워주는 계기가 되기도 했답니다.

이 조사 보고서의 마지막 장에 나온 것처럼 ‘미래 사회의 모습은 주어지는 것이 아니라 우리의 결정에 따라 선택될 수 있다’는 것이 이 장기적인 미래예측 조사의 의미였어요.

결국 미래를 예측함으로써 부족한 것은 채울 수 있는 점검을 할 수 있었던 것이지요.




* 오늘의 중요 용어정리
[랩온어칩(lab on a chip)]
엄지손톱 크기의 바이오 칩. 이 칩 하나로 실험실에서나 할 수 있었던 연구를 수행할 수 있다. ‘하나의 칩 위에 실험실을 올려놓았다.’는 뜻이다.





* 더 찾아보아요.
☆ 책으로 찾아보아요.

- Why? 미래과학 -조영선 지음 : 미래과학 기술을 소개한 이 책을 읽고 상상력을 펼쳐 보세요. 미래는 어떤 모습일까요?

- 검은 눈물 석유 -김성호 지음 : 석유의 역사와 함께 석유가 없는 이후 세상을 상상해 볼 시간을 제공해 줄 것입니다. 초등 고학년 이상.

- 투발루에게 수영을 가르칠 걸 그랬어 - 유다정 지음 : 가라앉고 있는 섬 투발루와 수영을 못하는 고양이 투발루를 통해 환경 문제의 심각성과 중요성을 알리는 책입니다. 지구온난화 문제 함께 생각해 볼까요? 이 또한 우리에게도 닥칠 문제랍니다.

- 미래 에너지, 태양 - 우베 반트라이 지음/ 이창주 번역 : 미래 에너지로 급부상한 태양 에너지에 대해 살펴봅시다. 우리의 미래에 태양에너지는 어떻게 쓰일까요?




* 한걸음 더!
☆ 우주 엘리베이터, 우주 호텔 건설 계획이 발표된 적이 있습니다. 본격적인 우주시대를 열어 줄 우주 엘리베이터, 우주 호텔 건설 계획에 대해 찾아보세요. 그리고 이 프로젝트들이 해결되기 위해 필요한 것은 무엇이 있을까요? 우리들이 살아갈 시대에 가능해 질 우주여행 문제, 함께 상상해 봅시다. (물론, 연구비 이외에 말입니다.)





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