피 한 방울로 초기 암 탐지: 웨스트레이크대의 초소형 광학 바이오센서

중국 항저우에 있는 웨스트레이크대학교(Westlake University) 연구진은 피 한 방울만으로 초기 암의 흔적을 찾아낼 수 있는 초소형 광학(포토닉) 암 진단 장치를 개발했다. 이 장치는 강하게 결합된 3차원 BIC(bound state in the continuum) 메타서피스 기반 바이오센서를 핵심으로 하는 초고감도 바이오센싱 플랫폼이다.

연구진에 따르면 이 장치는 혈액 속에 극미량으로 존재하는 암 바이오마커를 감지하도록 설계됐다. 실험에서는 초기 단계 폐암 바이오마커를 최대 94.9% 정확도로 식별하는 결과가 보고됐다.

핵심 기술: 메타서피스 기반 포토닉 바이오센서

기존의 많은 암 진단 장비는 복잡한 실험 장비와 대형 실험실 환경이 필요하다. 그러나 이번 장치는 메타서피스(meta-surface) 구조를 이용한 광학 센싱 기술을 활용해 극미량의 분자 신호도 감지할 수 있도록 설계됐다.

이 기술의 특징은 다음과 같다.

• 단 한 방울의 혈액 샘플로 암 관련 바이오마커를 분석 가능
• 초기 폐암 바이오마커 검출에서 최대 94.9% 정확도 기록
• 기존 탐지 기술 대비 약 1만 배 높은 민감도 보고
• 손에 들 수 있는 크기의 휴대형 장치로 설계

“냉장고 크기 장비”를 손안으로 줄이다

연구팀은 기존의 암 바이오마커 탐지 시스템이 종종 냉장고 크기에 달하는 대형 장비에 의존한다고 설명한다. 이번 연구에서는 그 기능을 손에 쥘 수 있는 수준의 장치로 압축하면서도 감도를 크게 높였다.

이러한 기술은 혈액 기반 검사를 통해 질병을 확인하는 액체 생검(liquid biopsy) 분야에서 특히 주목받는다. 혈액이나 체액 속에 떠다니는 미세한 암 관련 물질을 찾아내기 때문에, 증상이 나타나기 전 단계에서 암을 발견할 가능성을 높일 수 있다.

연구 결과는 학술지 Nature Photonics에 보고됐으며, 연구진은 이 기술이 향후 현장 진단(point‑of‑care) 장비나 휴대형 의료 검사 도구로 발전할 가능성을 기대하고 있다.

초기 연구 단계이긴 하지만, 만약 임상 적용까지 이어진다면 간단한 혈액 검사만으로도 매우 이른 단계의 암을 빠르게 선별하는 새로운 진단 방식이 등장할 수 있다는 전망이 나온다.