고려대학교 의과대학 융합의학교실 최낙원 교수 연구팀(고려대학교 KU-KIST 융합대학원 김민아 박사과정)과 ㈜이지다이아텍(정용균 대표, 김지영 팀장, 서울대학교병원 진단검사의학과 송상훈, 재활의학과 오병모, 응급의학과 노영선 교수)이 항체를 이용한 면역진단과 핵산을 이용한 분자진단이 동시에 가능하면서도 민감도가 높은 혁신적인 진단 플랫폼인 VEUS(Versatile, Easy, User-friendly System)를 연구 개발했다.

▲[사진](좌측부터)고려대 KU-KIST융합대학원 김민아 박사과정, ㈜이지다이아텍 김지영 팀장, 정용균 대표, 고대의대 융합의학교실 최낙원 교수

현재 의료 현장에서는 신속성과 정밀성을 동시에 갖춘 진단 기술이 절실히 요구되고 있다. 특히, 응급 의료, 감염병 대응, 중증 환자 치료에서 기존의 현장 진단(POCT, Point-of-Care Testing)과 고정밀 진단(Precision Diagnostics) 사이의 격차를 해소하는 기술이 필요하다.

▲현장 진단(POCT)과 정밀 진단의 장점을 결합한 혁신적 진단 플랫폼 VEUS

현장 진단은 별도의 검사실이 아닌 환자가 있는 현장에서 검사를 시행해 진단하는 것으로 장소에 제약을 받지 않는다는 장점이 있다. 짧은 시간에 결과를 알 수 있어 신속한 대응을 가능하게 하지만, 민감도와 정확도가 낮고 여러 질환 검출을 위해서는 각각 검사를 해야 한다는 한계가 있어 왔다.

대표적으로는 코로나19 항원-항체 신속 자가 진단 키트, 임신 테스트기, 소변 스틱 시험지 등이 현장 진단에 쓰이는 검사법이라고 할 수 있다.

반면, 고정밀 진단법은 높은 정확도를 제공하지만, 고성능 대량 RT-PCR, CT 스캔, 유전자 정밀 검사 등을 위한 대형 장비와 숙련된 인력이 필요하며 분석 시간이 길어 응급 상황이나 자원이 제한된 환경에서는 적용이 어렵다.

이에 고려대 의대 최낙원 교수 연구팀은 이러한 의료 현장의 요구를 충족하는 차세대 진단 플랫폼 VEUS를 개발했다. VEUS는 전 과정 자동화, 고감도 광학 감지 시스템, AI 기반 이미지 분석, 특정 바이오마커 타겟별 식별 코드를 ‘길이’로 인코딩한 막대형 자성 입자를 통합해 높은 정밀도를 갖추면서도 면역 및 분자진단이 모두 가능한 다중 진단 기능을 동시에 제공한다.

또한, 진단 성능 평가와 임상 연구를 통해 외상성 뇌 손상(TBI), 패혈증, 호흡기 바이러스 감염(독감, 코로나19) 등 다양한 질환을 1시간 이내로 신속하고 정확하게 진단할 수 있음을 증명했다.

이번 연구는 범부처전주기의료기기연구개발사업과 중소벤처기업부 주관 프로그램인 ‘스케일업 팁스’의 지원을 받아 수행됐으며, JCR 분야 상위 3.1% 국제 학술지인 ‘화학 공학 저널(Chemical Engineering Journal)’(IF: 13.4)에 ‘신속하고 정확한 진단을 위한 길이로 인코딩된 막대형 자성 입자 기반 다목적 면역 및 분자진단 시스템: VEUS’(Length-encoded rod-shaped magnetic particle-based multipurpose immuno- and molecular assay system for rapid and accurate diagnostics: VEUS)’이라는 제목으로 지난 3월 9일 온라인 게재됐다.

고려대 의대 융합의학교실 최낙원 교수는 “VEUS는 현장 진단과 정밀 진단의 장점을 결합하여 의료 현장에서 신속하면서도 정확한 진단을 가능하게 하는 혁신적인 플랫폼”이라며 “추가 연구를 통해 응급실, 원격 의료, 가정용 진단기기 등 다양한 의료 환경에서 활용 가능한 획기적인 진단 솔루션을 제시할 것”이라고 말했다.

정용균 ㈜이지다이아텍 대표이사는 “VEUS는 의료현장에서 보다 빠르고 정밀한 진단이 가능하도록 돕는 중요한 도구가 될 것”이라면서, “향후 임상 연구를 통해 뇌 질환, 암, 면역 질환 등 다양한 분야로 확장해 나갈 계획”이라고 밝혔다.