날숨 속 ‘이소프렌’ 수치로 폐암 조기 진단 가능해져…비침습적 검사법 주목

폐암은 전 세계적으로 높은 사망률을 보이는 암 중 하나로, 조기 진단이 매우 중요합니다. 하지만 폐암은 초기 증상이 거의 없고, 폐 자체에는 통증을 느끼는 신경이 없어 병이 상당히 진행된 후에야 발견되는 경우가 많습니다. 기침, 각혈, 가슴 통증 등 증상이 나타날 때는 이미 암이 진행된 상태로 치료가 어려워질 수 있습니다. 최근 중국의 연구팀이 날숨 속 특정 성분인 이소프렌 수치를 측정해 폐암을 조기에 진단할 수 있는 비침습적 방법을 개발해 주목받고 있습니다. 이번 연구는 국제 학술지 '미국화학학회 센서(ACS Sensors)'에 실렸으며, 폐암 조기 진단에 획기적인 접근법을 제시하고 있습니다.

 

본문

1. 이소프렌과 폐암 진단의 연관성

날숨 속에는 다양한 화학 물질이 포함되어 있습니다. 그 중에서도 이소프렌이라는 물질은 인체의 신진대사 과정에서 자연스럽게 생성되는 화합물로, 특정 질병의 발병과 관련된 생체 지표로 사용될 수 있습니다. 연구에 따르면, 폐암에 걸리면 날숨 속 이소프렌 수치가 현저히 감소하는 경향을 보입니다. 연구팀은 폐암 환자와 건강한 사람의 날숨을 비교 분석하여 폐암 환자의 경우 이소프렌 수치가 정상인의 60ppb 이상에서 40ppb 이하로 뚝 떨어진다는 사실을 밝혀냈습니다. 이는 폐암 진단에 있어 중요한 단서가 될 수 있습니다.

2. 초고감도 나노 센서의 개발

이소프렌 수치의 작은 변화를 감지하려면 10억 분의 1(ppb) 수준의 초고감도 센서가 필요합니다. 연구팀은 이를 위해 인듐 산화물 기반의 나노플레이크 센서를 개발하였으며, 그 중에서도 백금(Pt), 인듐(In), 니켈(Ni)을 포함한 특정 센서(Pt@InNiOx)가 가장 우수한 성능을 보였습니다. 이 센서는 다양한 휘발성 화학물질 중에서 이소프렌을 정확하게 구별하고, 호흡 중 자연 발생하는 습도를 견뎌내는 기능까지 갖추고 있어 실용성이 높습니다.

3. 실제 폐암 환자 대상 실험

연구팀은 개발된 나노 센서를 이용해 폐암 환자 13명을 대상으로 테스트를 진행했습니다. 그 결과, 이 센서는 폐암 환자의 날숨에서 나타나는 중요한 화학적 변화를 높은 정확도로 구별해냈습니다. 특히, 2ppb 수준의 낮은 이소프렌 수치도 감지할 수 있어, 미세한 수치 변화에도 민감하게 반응할 수 있는 것이 확인되었습니다. 이러한 비침습적 진단 기술은 폐암 조기 진단에 획기적인 도움을 줄 수 있을 것으로 기대됩니다.

연구 결과의 의의

이번 연구는 폐암의 조기 진단에 있어 중요한 전환점을 의미합니다. 폐암은 조기에 발견할수록 치료가 용이해지며, 생존율 또한 높아집니다. 기존의 침습적인 검사 방법인 생검과 달리, 날숨 분석만으로 폐암을 진단할 수 있는 비침습적 방법은 환자의 부담을 크게 줄일 수 있습니다. 이러한 비침습적 방법은 고통과 부담 없이 간편하게 검사할 수 있어, 정기적인 폐암 검진이 어려운 사람들에게 큰 도움이 될 수 있습니다.

또한, 이 연구는 폐암뿐만 아니라 다른 질병의 조기 진단에도 적용 가능할 수 있다는 가능성을 열어줍니다. 특정 화합물을 감지하는 센서를 활용하여 다양한 질병을 조기 발견하고, 이를 통해 환자의 예후를 개선하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다.

결론

‘폐암 인식의 달’인 11월을 맞아, 이번 연구가 많은 사람들에게 폐암 조기 진단의 중요성을 상기시키기를 바랍니다. 날숨 속 화학적 변화를 감지하여 폐암을 조기에 진단할 수 있는 기술은 앞으로 더 많은 연구와 개발을 통해 실용화될 가능성이 큽니다. 앞으로 이 기술이 상용화된다면 폐암뿐만 아니라 다른 호흡기 질환의 조기 진단에도 유용하게 활용될 수 있을 것입니다. 이러한 비침습적 진단 기술이 더 많은 사람들의 생명을 구하는 데 기여하길 기대합니다.