폐암 세포의 조기 발견을 돕는 LoC(Local Control) 장치 개발.

하노이 소재 베트남 국립대학교 기술대학의 연구팀이 액체 생검 샘플에서 순환 암세포(CTC)를 분리, 농축, 검출 및 정량화할 수 있는 다기능 LoC 시스템을 단일 플랫폼에서 연구, 설계 및 제작하는 데 성공하여 폐암의 조기 진단에 새로운 응용 가능성을 열었습니다.

"압타머-자기 나노입자 복합체 및 임피던스 감지 구조를 기반으로 한 폐암 세포의 신속한 검출 및 정량화를 위한 랩온어칩(LoC) 장치 연구 개발 및 이를 활용한 첨단 현장 진단 기기에 적용하여 폐암의 조기 검진 및 진단을 지원하는 과학기술 프로젝트"는 2023년 1월부터 2025년 12월까지 과학기술대학교의 추득찐(Chu Duc Trinh) 교수 연구팀에 의해 시행될 예정입니다.

본 프로젝트의 목표는 압타머-나노입자 복합체를 이용하여 기능성 자성 나노입자를 폐암 세포에 고정화하는 공정을 개발하고, 임피던스 센서가 통합된 미세유체 칩 플랫폼을 활용한 LoC(Laser-On-Chip)를 설계 및 제작하며, 국내 의료기관의 폐암 검체를 대상으로 암세포 검출 및 분석 효율을 평가하는 것이다.

예시 이미지.

보고서에 따르면, 연구팀은 암세포 분리 및 분석을 위한 LoC 바이오 미세유체 칩 10개, 자동 분리 및 임피던스 감지 모듈을 통합한 LoC 칩 기반 완전 시스템 3개, 센서 전극을 통합한 미세유체 칩 구조 제작 공정, 그리고 특정 압타머를 이용한 자성 나노입자 표면 기능화 공정을 개발했습니다. 모든 제품은 수량 및 품질 면에서 요구 사항을 충족하거나 초과했습니다.

이번 임무의 가장 중요한 새로운 성과는 단일 미세유체 플랫폼에서 완벽하게 통합된 다기능 LoC 시스템을 성공적으로 설계 및 제작한 것입니다.

기존 연구들이 개별 기능에 초점을 맞추는 경우가 많았던 것과 달리, 본 시스템은 분리 및 농축부터 검출, 정량화, 세포 포장에 이르기까지 전체 과정을 통합합니다. 이 장치는 압타머-자기 나노입자 복합체를 통한 특정 생물학적 인식 메커니즘과 자기장, 전기장, 미세 임피던스 센서를 이용한 정밀한 물리적 조작을 결합하여 폐암 세포 분석을 가능하게 합니다.

이 시스템적 접근 방식은 현재 수동적이고 복잡하며 시간이 많이 소요되는 테스트 절차를 자동화된 프로세스로 대체하여 인적 오류를 최소화하고 분석 시간을 크게 단축하며 생물학적 샘플의 무결성을 보장합니다.

응용 측면에서 이 프로젝트는 최신 현장진료(PoC) 기기의 기준에 매우 근접한 완벽하고 소형화된 기기 플랫폼을 개발했습니다.

복잡한 기술들을 소형 마이크로칩에 성공적으로 통합한 것은 연구팀의 미세유체 기술에 대한 숙련도를 입증할 뿐만 아니라, 저비용으로 높은 정확도를 자랑하는 조기 암 진단 기기 개발의 새로운 가능성을 열어주며, 이를 통해 의료 서비스 수준이 낮은 곳에서도 널리 활용될 수 있는 잠재력을 지니고 있습니다.

암은 오늘날 사회에 심각한 영향을 미치는 문제 중 하나입니다. 액체 생검 샘플에서 폐암 순환 종양 세포(CTC)를 정량적으로 검출하면 환자의 암 진단, 조기 발견, 예후 예측 및 치료에 도움이 됩니다.

랩온어칩 장치의 연구, 설계 및 제조는 CTC를 분리 및 검출하는 핵심 기술과 기법에 대한 기술적 숙달과 선제적 활용을 가능하게 합니다. 이러한 기술적 자율성은 국내 직접 생산 및 개발을 촉진하여 해외 부품에 대한 의존도를 없애줍니다.

더 나아가, 이 시스템의 개발 및 적용은 의료 시설 부담 감소 및 환자의 진단 비용 절감과 같은 긍정적인 사회적 영향도 가져옵니다. 조기에 정확한 진단을 통해 환자는 적시에 치료를 받을 수 있으며, 이는 가정과 사회의 부담을 줄이는 데 기여할 것입니다.

이 시스템은 연구 성과 창출 기회를 열어 베트남 의료 부문의 경제 및 기술 발전을 촉진할 수도 있습니다.

과학기술소통센터

출처: https://mst.gov.vn/phat-trien-thiet-bi-loc-ho-tro-phat-hien-som-te-bao-ung-thu-phoi-19725121115365691.htm