당뇨병 발병과 진행 상황을 2시간 만에 진단할 수 있는 기술이 나왔다.
기초과학연구원(IBS)은 복잡계 자기조립 연구단 장영태 부단장 연구팀이 국내외 공동연구를 통해 당뇨병 정밀 진단과 조직 검사에 쓰이는 형광물질 '파이에프'(PiF)를 개발했다고 25일 밝혔다. 당뇨병을 신속하게 진단하는 기술로 혈액 내 포도당 농도를 측정하는 방법이 있지만, 혈당 정보만으로는 병의 진행 상태를 정밀하게 파악하기 어렵다.
더 정확한 진단을 위해 인슐린 분비를 담당하는 췌장 베타세포를 떼어내 분석하는 방법이 있지만, 조직 검사에 1∼2일 걸린다는 단점이 있다. 연구팀은 몸에 상처를 내지 않고도 베타세포를 시각화해 건강한 베타세포의 질량을 측정할 수 있는 기술을 개발했다.
인슐린과 결합하면 형광을 내는 화합물에 불소 원자를 도입해 췌장 베타세포에만 특이적으로 반응하는 파이에프를 만들었다. 이어 베타세포가 파괴된 당뇨병 모델 생쥐에 파이에프를 주사한 뒤 2시간 이후 광학 현미경으로 관찰한 결과 파이에프가 췌장 베타세포만을 선택적으로 탐지하는 것이 확인됐다. 조직을 떼어내 항체를 붙이는 등 복잡한 절차를 거쳐야 하는 데다 하루 이상 긴 시간이 필요했던 기존 당뇨병 조직 검사보다 처리 시간을 대폭 단축했다.
파이에프가 더 많은 인슐린과 결합하면 형광을 더 많이 내기 때문에, 형광 세기를 토대로 건강한 췌장 베타세포의 양도 확인할 수 있다. 또 파이에프가 투여 30분 만에 실험쥐 췌장에 흡수되는 것으로 나타났으며, 1시간 뒤면 몸 밖으로 빠져나가는 것이 확인됐다.
장영태 부단장은 "체외로 금세 빠져나가 인체에 적용할 경우 부작용도 적을 것으로 예상된다"며 "당뇨병 조기 진단을 위한 임상도구로 활용되길 기대한다"고 말했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 '미국 화학회지'(JACS) 지난 10일 자에 실렸다.
