이기자 교수

기존 역류성 인후두염(LPR) 진단 과정에서 내시경 검사가 유발하는 통증과 24시간 산도 검사의 불편함을 개선하기 위해 비침습적 진단 접근법의 필요성에서 본 연구를 시작했습니다. 타액 내 펩신(Pepsin) 성분에 특이적으로 반응하는 펩타이드 기질을 설계하고, 이를 활용한 종이 기반 면역스트립 센서(LFA) 기술을 개발했습니다. 해당 기술은 별도의 채혈이나 내시경 삽입 없이 타액 샘플만으로 펩신 농도를 신속하게 검출할 수 있도록 설계되었습니다. 이 기술은 가정용 역류성 질환 자가 진단 키트로 활용될 수 있으며, 이비인후과 외래에서 환자를 신속하게 스크리닝하는 용도로도 적용됩니다. 경희의료원 이비인후과와의 IRB 공동연구를 통해 임상 유효성 검증을 진행하고 있으며, 실제 환자군을 대상으로 한 데이터 확보가 이루어지고 있습니다. 산업통상자원부 과제를 통해 판독용 하드웨어와 전처리 모듈 개발을 완료했으며, 경희의료원과의 협력을 통해 임상 유효성 검증까지 마친 상태로 현재 TRL 7 수준의 시제품 인증 및 임상 성능 평가 단계에 도달했습니다.

혈액 채취 없이 타액, 콧물, 땀 등 비침습적 검체에서 만성질환 바이오마커를 정밀하게 검출하고자 하는 임상 및 산업 현장의 수요 증가에 대응하기 위해 본 연구를 진행했습니다. rGO-CNT(그래핀-탄소나노튜브) 복합 소재를 활용해 고감도 전극을 제작하고, 여기에 효소 고정화 기술을 적용해 특정 바이오마커에 대한 선택적 반응성을 확보했습니다. 검출된 전기화학 신호는 스마트폰과 연동되는 신호 처리 알고리즘을 통해 실시간으로 분석 및 시각화됩니다. 이 기술은 무채혈 혈당 측정 소자와 요산, 잔틴, 코티솔 등의 수치를 모니터링하는 웨어러블 소자로 적용되고 있습니다. 주식회사 바이오첵과의 기술이전 및 상용화 협력을 통해 실제 제품화를 위한 논의가 진행되고 있으며, 실제 타액 내 요산 검출 시스템의 유효성을 실험실 환경에서 검증 완료해 현재 TRL 5 수준의 시작품 제작 및 검증 단계에 있습니다.

고비용의 3D 세포 배양 키트를 대체하고 동물 실험을 최소화할 수 있는 경제적이고 효율적인 독성 평가 플랫폼에 대한 요구에서 본 연구를 시작했습니다. 왁스 프린팅 기술을 기반으로 종이 미세유체 소자를 제작하고, 이를 3D 콜라겐-세포 배양 기술과 융합해 저비용으로도 생체 유사 환경을 구현할 수 있는 독성 평가 시스템을 개발했습니다. 이 시스템은 종이 기반의 단순한 구조로 제작되어 대량 생산이 용이하며, 별도의 고가 장비 없이도 세포 반응을 관찰할 수 있습니다. 해당 기술은 신약 후보 물질의 초기 독성 스크리닝과 화장품 성분의 안전성 평가에 적용되고 있습니다. 기존에 상용화된 3D 배양 키트와 대등한 수준의 세포 독성 평가 효율성을 입증했으며, 현재 실험실 환경에서의 통합 검증을 마친 TRL 4 단계에 해당합니다.