특정 질병세균만 찾아내는 ‘전자 코’ 개발

특정 질환을 신체에 유발시키는 세균을 감쪽같이 찾아내는 ‘전자 코(electronic nose)’가 개발돼 화제를 모으고 있다.

영국 과학기술전문매체 피조그닷컴(Phys.org)은 레스터 대학교 화학과 연구진이 클로스트리듐 디피실리균(clostridium difficile)을 식별해내는 전자 코 개발에 성공했다고 31일(현지시간) 보도했다.

전자 코는 사람 후각 시스템을 모방해 냄새를 구분하고 화학적 성분을 분석해 내는 전자 장치로, 인간 코가 연속해서 다른 냄새를 맡지 못하고, 맡을 수 있는 냄새 가짓수에도 한계가 있다는 점을 보완한 기기다. 이를 통해, 사람 코로는 맡기 어려운 유해성분 탐지와 박테리아 추적 등을 대신 해낼 수 있어 의료, 식품, 환경 등의 분야에서 다양하게 활용되고 있다.

특히 이번 레스터 대학 연구진이 개발한 것은 클로스트리듐 디피실리균 식별에 특화된 전자코다. 해당 세균에 감염된 환자의 대변에서 추출한 휘발성 유기 화합물(VOC)의 고유 냄새를 토대로 클로스트리듐 디피실리균만의 독특한 화학적 지문을 만들어 이를 찾아내는 원리다. 전자 코 내부의 (신경 회로망과 같은) 패턴 인식 기능과 화학검출기가 해당 박테리아를 찾아내는 것인데 비유하자면 사람이 코로 냄새를 맡고 해당 정보를 뇌에 전달하는 것과 같다.



클로스트리듐 디피실리균은 신체내 장에 상존하는 박테리아로 설사, 위장경련, 장염을 야기 시킨다. 특히 크론병, 궤양성대장염과 같은 만성 염증성 장 질환 환자들이 클로스트리듐 디피실리균에 다시 감염되면 사망위험이 연령무관, 최대 4배가량 높아지는데 그만큼 해당 균을 최대한 빨리 식별해낼 수 있는 기술이 의학계에 필요한 상황이었다.

레스터 대학교 화학과 앤디 앨리스 교수는 “이 전자 코는 극도로 소량의 클로스트리듐 디피실리균일지라도 모두 찾아낼 만큼 정밀하다”며 “박테리아마다 존재하는 특정 화학지문을 찾아낼 수 있다는 가능성 또한 함께 제시했다”고 설명했다.

한편 해당 연구결과는 국제학술지 ‘대사체학 저널(Journal Metabolomics)’온라인 판에 게재됐다.

사진=University of Leicester

조우상 기자 wscho@seoul.co.kr