계명대 의과대학 의용공학과 허윤석 교수팀은 단일 배아 진단을 위한 단일 기질 기반 형광 측정분석법을 성공적으로 개발해 미국 화학학회(ACS)가 발간하는 분석화학 분야의 세계적 권위지인 `Analytical Chemistry` (I.F.: 8.008, JCR 상위 7.47 % 이내)에 게재됐다.
평균 결혼 연령이 높아짐에 따른 노산과 환경오염으로 인한 난임 인구의 증가세는 저출산의 주원인으로 손꼽힌다. 이러한 난임을 극복하고자 보조생식술 또는 체외수정시술이라는 기술이 적용되고 있으나, 30%에 미치지 못하는 낮은 성공률과 경제적 부담, 시술 대상자의 육체적 심리적 고통 등의 문제점이 제기되는 상황에서 수정란 (또는 배아)의 발달을 도울 배아 배양 및 평가시스템의 개발이 필수적으로 요구되고 있다. 허 교수팀은 체외수정 시술 시 단일 배아가 발달하면서 소모하는 에너지원인 포도당 (Glucose) 소모량과 배출하는 젖산염 (Lactate)의 극미량 변화량을 측정할 수 있는 단일 기질 기반 형광 측정분석법을 최적화했다.
이를 활용해 마우스 모델에서 배아 발달 단계별 단일 배아의 대사량 (포도당 소모량과 젖산염 배출량)을 성공적으로 측정했을 뿐만 아니라 측정된 대사량과 배아 발달 속도와의 상관관계를 실험적으로 제시함으로써 개발된 진단법이 체외수정 시술 시 체외 배양된 배아의 질(quality)을 평가하고 자궁 착상을 위한 배아 선별진단법으로 활용될 수 있음을 보여 줬다.
또 최적화된 진단법을 활용해 당뇨 진행 단계별 인체 혈액 샘플에서 포도당과 젖산염 농도를 측정한 후 병증의 진행 단계와 혈액 내 포도당 및 젖산염 농도의 상관관계를 추가로 제시해 건강 모니터링 분야 활용 등 범용성 또한 보여 줬다.
현재 허 교수팀은 이러한 연구 결과를 바탕으로 배아 분석과 진단에 관한 원천기술 확보를 위해 연구를 진행 중에 있다. 이번 연구는 허윤석 교수가 교신 저자, 허 교수의 지도학생인 타파 시마가 제1저자로 논문을 게재했으며 과학기술정보통신부 기초연구실(BRL) 지원사업, 한국연구재단 기본연구, 보건복지부 연구중심병원 R&D 육성사업 과제지원을 받아 수행한 연구 결과다.
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