나노기술 및 정책 정보

• 목록

조기 검진은 암 및 질병 진단에서 생사를 구분할 수 있고, 그렇기 때문에 센트럴 플로리다 대학교의 연구진은 현재의 방법보다 암과 같은 질병에 대한 바이오 마커를 탐지하는 데 300배 이상 효과적인 새로운 스크리닝 기술을 개발하기 위해 노력하고 있음.

최근 연구진이 개발한 기술은 니켈이 풍부한 코어와 백금이 풍부한 쉘이 있는 나노입자를 사용하여 효소 결합 면역 흡착 분석(ELISA)의 감도를 높임.

ELISA는 암, HIV, 임신 등의 존재를 나타낼 수 있는 항체 및 단백질과 같은 생화학 물질의 샘플을 측정하는 검사임. 생화학 물질이 감지되면 테스트는 농도를 정량화하는 데 사용할 수 있는 색상 출력을 생성함. 색이 강할수록 농도가 강해짐. 검사는 치료 또는 개입을 지연시킬 수 있는 위음성을 방지하기 위해 민감해야 함.

이 연구에서 연구진은 ELISA에서 사용되는 기존 효소인 과산화 효소 대신 나노입자를 사용했을 때 암 배아 항원을 검출하는 데 300배 더 민감하다는 것을 발견했으며, 이는 때때로 대장암을 검출하는 데 사용되는 바이오마커임.

연구에 대장암에 대한 바이오마커가 사용되었지만, 이 기술은 다른 유형의 암과 질병에 대한 바이오마커를 탐지하는 데 사용될 수 있다고 함.

미국 질병 통제 예방 센터(Centers for Disease Control and Prevention)에 따르면 대장암은 미국에서 암 관련 사망의 세 번째 주요 원인으로 일부 피부암은 포함하지 않으며 조기 발견은 치료 결과를 개선하는 데 도움이 됨.

감도의 증가는 테스트의 반응 효율을 크게 증가시키는 니켈-백금 나노입자 "모방"에서 비롯되며, 이는 색상 출력을 증가시켜 검출 능력을 증가 시킴.

고추냉이 뿌리에서 발견되는 과산화 효소는 수십 년 동안 진단 테스트에서 색을 생성하는 데 널리 사용되었지만, 반응 효율과 색상 출력이 제한되어 민감한 진단 테스트의 개발에 어려웠음.

과산화 효소의 나노입자 "모방체"는 지난 10년 동안 광범위하게 개발되었지만, 연구진이 개발한 나노입자의 반응 효율이 우월함.

본 연구를 통해 암의 조기 발견과 생명을 구하려는 궁극적인 목표로 암 바이오 마커의 매우 민감한 검출을 가능하게 하며, 연구의 다음 단계는 기술을 지속적으로 개선하고 이를 인간 환자의 임상 샘플에 적용하여 성능을 연구하는 것임.

본 연구 성과는 Journal of the American Chemical Society ("Nickel–Platinum Nanoparticles as Peroxidase Mimics with a Record High Catalytic Efficiency")에 게재됨,