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[기억상실증인 알츠하이머병(Alzheimer disease)을 조기에 진단하라!! 미국 Northwestern University 대학의 나노기술연구소(Institute of Nanotechnology)와 미국의 과학재단(NSF)이 지원하는 나노규모과학엔지니어링센터(NSF Nanoscale Science and Engineering Center (NSEC)는 통합 나노패턴닝 및 진단감지기술(Integrated Nanopatterning and Detection Technologies)을 연구개발하고 있는데, 바로 이를 지휘하는 Chad A. Mirkin 교수가 새로운 나노기술베이스의 테크닉을 개발하여 알츠하이머병을 조기에 진단(early signs) 할 수 있는 분석 테스트에 성공함으로써 앞으로 2년 안에 의료 분석진단이 가능(Test could spot Alzheimer's early. A new nanotechnology-based technique could lead to a test for diagnosing the early signs of Alzheimer's disease(01/Dec/2004)]

기억상실증인 알츠하이머병(Alzheimer disease)을 조기에 진단하라!! 미국 Northwestern University 대학의 나노기술연구소(Institute of Nanotechnology)와 미국의 과학재단(NSF)이 지원하는 나노규모과학엔지니어링센터(NSF Nanoscale Science and Engineering Center (NSEC)는 통합 나노패턴닝 및 진단감지기술(Integrated Nanopatterning and Detection Technologies)을 연구개발하고 있는데, 바로 이를 지휘하는 Chad A. Mirkin 교수가 새로운 나노기술베이스의 테크닉을 개발하여 알츠하이머병을 조기에 진단(early signs) 할 수 있는 분석 테스트에 성공함으로써 앞으로 2년 안에 의료 분석(clinical assay) 진단이 가능하다는 내용을 간단히 소개하고자 한다.

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[목차]

1. 바이오-바코드-분석진단기(Bio-Barcode-Assay), 질병 인식율 전통 테스트보다 1백만 배 높아, 질병진단에 혁명적 기여
2. 바이오-바코드-분석진단기(Bio-Barcode-Assay)의 구조와 기능, 혈액에서 각종 병 진단에 도전
3. 1년 안에 연구분석진단기(research assay), 2년 안에 의료분석진단기(clinical assay) 상용화 가능
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1. 바이오-바코드-분석진단기(Bio-Barcode-Assay), 질병 인식율 전통 테스트보다 1백만 배 높아, 질병진단에 혁명적 기여

이를 바이오-바코드-분석진단기(Bio-Barcode-Assay)라 하는데, 이 분석진단기는 알프하이머 환장들의 두뇌에(brains) 축적되는 단백질(protein)인 ADDL을 인식할(recognise) 수 있다. 이 때 인식율은 전통적인 테스트(conventional tests)보다 무려 1백만 배나 높아서 앞으로 이 기술이 상용화되면 질병 진단(disease detection)에 일대 혁명을 몰고 올 것이라 평가되고 있다.

그러므로 미래에는 이 분석진단기는 알프하이머 병의 기본뿐 아니라 여러 종류의 암, 더 나아가 인간 광우병(mad cow disease)이나 인간의 면역시스템을 파괴하는 에이즈의 HIV(Human Immune Virus)까지도 잡아 낼 수 있을 것으로 기대되고 있다.

의사들에게는 현재의 기술로는 환자들의 알츠하이머병을 사전에 분석진단할 수 있는 방법이 없다. 그러므로 알츠하이머병은 죽은 다음에 두뇌의 조직(brain tissue)을 연구함으로써만 그 실체를 파악할 수 밖에 없다.

"알츠하이머병의 분석(Diagnosis)은 기본적으로 인간이 죽은 다음 시체해부(검시, post-mortem)를 통해 100% 밝힐 수 밖에 없습니다. 그러므로 여러분들이 원하는 병의 표시(marker)를 사전에 알아 낼 수만 있다면 새로운 치료법을 다양하게 생각해볼 수 있습니다"라고 Chad Mirkin 교수는 말한다.

2. 바이오-바코드-분석진단기(Bio-Barcode-Assay)의 구조와 기능, 혈액에서 각종 병 진단에 도전

Mirkin 교수와 그의 연구 동료들은 나노미터 규모(nanometre scale)에서 분자들을 조작함으로써(manipulating molecules) 이와 같은 고성능의 테스트 기기를 개발했다. "우리는 뇌척수액(cerebrospinal fluid)에서 이미 많은 개수의 ADDLs을 감지하는 최초의 실험 테스트기를 개발 완료했습니다"라고 Mirkin 교수는 말한다.

항체들이 표적 바이오표시(target biomarket)에 위와 같이 들러 붙으면, 그 것은 자동적으로 마그네틱 입자와 금 입자사이에 샌드위치가 되게 되고, 금 입자의 다른 쪽에(외부) DNA 사슬들이 들러 붙는 것이다.

여기에 자기장(magnetic field)을 걸어주면 전체적인 컴플렉스(complex)가 만들어지고, 그 다음 DNA 가닥들을 방출시키고(release), 그 다음 DNA 감지 디바이스를 사용하면 그 DNA 가닥의 서열(sequences)들이 밝혀져, 정상적인 서열인지, 병에 걸린 서열인지 판독하는 것이다.

3. 1년 안에 연구분석진단기(research assay), 2년 안에 의료분석진단기(clinical assay) 상용화 가능

Mirkin 교수에 따르면 이 연구 분석진단기(research assay)는 1년 안에 상용화되어 과학자들이 사용할 수 있을 것이라 한다. 그리고 실제 의료용 분석진단기(clinical assay)는 2년 안에 가능하다고 말한다.

Mirkin 교수는 조만간 이 분석진단기는 유방암(breast cancer)도 진단할 수 있는 테스트기도 만들 수 있다고 하는데, 남자들에서 발견되는 전립선 암(prostate cancer)과 관련이 있는 PSA라고 불리는 잘 나타나지 않는 단백질을 감지함으로써 가능하다고 한다.

이외에 간단히 혈액을 스크린 함으로써 HIV나 다른 병들도 조기에 진단이 가능하다는 것이다. 만약 이 테스트기가 상용화되면 이는 외과의사들 뿐 아니라 병원이나 집에서도 이를 이용한 간단한 조기진단을 할 수 있을 것으로 기대된다.

[참고]

[혈액의 불순물을 제거하라(Ironing Out Blood Impurities), 미국의 Argonne 국립연구소 혈액(blood)에 주사 투입할 수 있는 수용체(receptor)가 붙은 나노입자(nanoparticles) 개발, 온 몸의 표적 병원균이나 항원 및 필요 없는 불순물들을 낚아채 동맥에 투입한 별도의 자철광 디바이스에서 제거, 앞으로 나노입자+자철광+수용체 또는 항체의 컨버전스 나노기계 개발에 도전, 어떠한 병도 치료, 기계들이 피 속을 돌아다니며 병을 치료하는 공상과학의 비전이 현실로 다가와(15/Dec/2003)]
[미국 Stanford 대학 일반 DNA를 확대한 XDNA(Extra-large DNA)분자 개발, 일반 DNA와 매칭 작용, 크게 잘 보이므로 DNA 분자 구조 및 시그널링 연구에 기여, 각종 질병을 치료하는 신약 개발 촉진(10/Nov/2003)]
[미국 Intel(인텔)과 프레드 허친슨 암연구센터, 나노기술을 라만 효과(Raman Effect)와 레이저 빔에 적용한 (1) 칩(Chip)의 결함을 사전에 발견하는 것과 같이 (2) 이를 세포 분자 단위에 적용하여 암(Cancer)을 조기에 진단 발견하는 라만 바이오분석 시스템(Raman Bioanalyzer System) 개발에 도전(03/Nov/2003)]
[미국 Vanderbilt 대학 유전학자 Al George의 유전자 치료(Gene Repair) 법 개발, 초기 단계이지만 언젠간 유전자이식 기술 개발(Oct/2003)]
[마음을 읽어라 - 마음 판독기(Mind Reader)인 마이크로센서(microsensor) 개발, 뇌의 기억이나 학습의 저해요인인 글루타민 분비량 및 위치를 정확히 추적 측정하여 고장난 조직제거 수술(Oct/2003)]
[IT+NT+BT의 버키볼 형태의 항생물질(Buckyball Antibiotics)인 풀러렌(Fullerene) 분자의 개발 - 병원균 감염된 조직에만 정확히 타케팅하여 주입, 조직의술->조직이식기술로 발전할 가능성 커(Oct/2003)]
[과학자들 "두뇌 칩(Brain Chip)"을 개발 - 뇌일혈이나 알츠하이머 병 환자들의 메모리 센터를 이로 교체 가능, 조만간 인간의 타고난 본성/행동을 바꾸는 세상과, 두뇌로 원하는 정보를 바로 다운 받을 수 있는 세상이 도래(12/Mar/2003)]
[14번 염색체를 해독하다-알츠하이머병 유전자 발견, 22-21-20번 염색체에 이어 14번 해독, 2003년 4월까지 나머지 모두 해독 예정(01/Jan/2003)]

[소스]
[BBC UK -Test could spot Alzheimer's early(12/Nov/2004)]

키워드 : 연구분석진단기(research assay), 의료분석진단기(clinical assay), 자기장(magnetic field), 암(cancer), DNA 가닥, DNA 사슬, Strands of DNA, 서열(Sequences), 바이오-바코드-분석진단기(Bio-Barcode-Assay), 표적 바이오표시(target biomarker), 항체들(antibodies), 항체, 마그네틱 입자(magnetic particles), 구면(구형)의 금 입자(spherical gold particles), 뇌척수액(cerebrospinal fluid), ADDL, ADDL, 단백질(Protein), 혈액(Blood), 기억상실증, 알츠하이머병(Alzheimer disease), 조기진단, 나노기술연구소(Institute of Nanotechnology), 나노규모과학엔지니어링센터(NSF Nanoscale Science and Engineering Center (NSEC), 통합 나노패턴닝 및 진단감지기술(Integrated Nanopatterning and Detection Technologies), Chad A. Mirkin, 조기 진단(early signs), 질병 진단(disease detection)