세로토닌 측정센서로 우울증 알아낸다

생명공학연구원 권오석 박사팀, 바이오센서 개발
혈액속 세로토닌 농도 실시간으로 모니터링 가능

생명공학연구원 권오석 박사팀이 우울증을 측정할 수 있는 바이오센서에 인공체액을 넣어 테스트하고 있다. 생명공학연구원 제공

[파이낸셜뉴스] 한국생명공학연구원 감염병연구센터 권오석 박사팀이 우울증을 실시간으로 알아낼 수 있는 바이오센서를 개발했다. 이 센서는 혈액속 신경전달물질인 세로토닌의 농도를 확인할 수 있다.

이 센서는 향후 높은 스트레스를 받는 소방관이나 군인, 정신 질환자들의 모니터링이나 우울증 조기 진단을 위한 방법으로 활용이 가능할 것으로 보인다.

권오석 박사는 "세로토닌의 실시간 모니터링으로 세로토닌의 체내 기능에 미치는 영향뿐만 아니라, 외부의 유해한 자극에 대한 분비 변화량을 관찰할 수 있게 됐다"며, "현장 진단용 센서 원천기술로써 질병의 자가 진단과 환경 분야 등 다양한 분야로 응용이 가능할 것"이라고 말했다.

18일 생명공학연구원에 따르면, 마음의 감기인 우울증 환자가 최근 5년(2017년~2021년)간 평균 7.8%씩 증가하며 그 수가 100만명에 달하고 있다. 이는 그 자체로 이미 하나의 사회적 문제가 되고 있다.

우울증 원인으로는 유전적 소인, 내분비 이상, 스트레스, 성격적 특성, 대인관계의 문제 등과 함께 체내 신경전달물질의 불균형이 관련 있는 것으로 밝혀져 있다.

우울증 환자는 신경전달 물질이 다음 신경으로 전달되기 전에 신호가 감소하거나 혼란이 생긴다. 우울증에 영향을 미치는 주된 신경전달물질로는 세로토닌, 노르아드레날린, 도파민이 손꼽힌다.

특히, 혈액속 세로토닌의 정상적인 농도는 101~283ng mL이지만 이보다 부족할 경우 주요 우울증이 생길 수 있다.

연구팀진 세로토닌에 선별적으로 반응하는 바이오 탐침을 만들고, 이를 전도성 높은 나노섬유와 결합해 극미량의 세로토닌 농도도 검출할 수 있는 바이오나노 센서를 개발했다.

이 센서가 세로토닌과 반응하며 발생한 전기적 신호를 실시간으로 모니터에서 확인해 간편하게 체내 세로토닌의 농도를 측정할 수 있도록 했다. 이 센서는 세로토닌이 포함된 인공 체액에서 유효성 평가에서도 높은 수준의 신뢰성을 보여 임상시험에서의 적용 가능성을 확인했다.

한편, 이번 연구결과는 나노과학 분야의 세계적인 저널인 '나노 융합(Nano Convergence)' 7월 12일자로 발표됐다.
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