나노기술 및 정책 정보

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MIT 연구팀이 특수 나노 입자를 사용하여 환자가 내쉬는 호흡을 분석함으로써 폐렴 또는 기타 폐 질환을 모니터링하는 방법을 개발함. 연구팀은 생쥐 연구에서 이 시스템을 사용하여 박테리아 폐렴뿐만 아니라 알파 -1 안티 트립신 결핍이라고 하는 폐의 유전적 장애를 모니터링 할 수 있음을 보여주었음. 연구팀은 향후 센서를 흡입한 후 약 10분 만에 폐 상태와 복용중인 약이 제대로 작용하는지 여부를 내쉬는 숨의 휘발성 가스를 통해 배출되는 센서로 판정할 수 있게 될 것으로 기대함. 이 접근법이 사람에게 사용되기 전에 더 많은 안전성 테스트가 필요할 것이지만, 마우스 연구에서 폐의 독성 징후는 관찰되지 않았음. 연구팀은 "합성 바이오 마커"로 사용될 수 있는 나노 입자 센서를 연구해 왔음. 이들 마커는 신체에 의해 자연적으로 생성되지 않지만 “프로테아제”라 불리는 단백질과 만나면 나노 입자로부터 방출되는 펩티드(peptides)임. 나노 입자를 코팅하는 펩티드는 다양한 질환에 연결된 상이한 프로테아제에 의해 절단되도록 맞춤화 될 수 있음. 펩티드가 환자의 체내에서 프로테아제에 의해 나노 입자로부터 절단되면, 나중에 소변에서 배설되어 임신 테스트와 유사한 종이 조각으로 검출 될 수 있음. 연구팀은 폐렴, 난소 암, 폐암 및 기타 질병에 대한 이러한 유형의 소변 검사를 개발했었음. 최근에는 소변보다는 호흡에서 감지될 수 있는 바이오 마커 개발에 관심을 돌렸음. 이를 통해 검사 결과를 보다 신속하게 얻을 수 있으며 탈수될 수 있는 환자로부터 소변 샘플을 채취해야하는 잠재적인 어려움을 피할 수 있게 됨.

본 연구 성과는 ‘Nature Nanotechnology’ ("Engineering synthetic breath biomarkers for respiratory disease") 지에 게재됨.