내성균 물리칠 항생제 조합 효과 8시간 내 확인

↑ 박테리아에 대한 두 가지 항생제의 조합 효과를 신속하게 검사할 수 있는 미세유체 칩 모식도. [자료 출처=랩온어칩]

국내 연구진이 두 가지 항생제를 함께 썼을 때 나타나는 효과를 8시간 내에 신속하게 확인할 수 있는 기술을 개발했다. 항생제 내성균을 효과적으로 물리칠 수 있을 것으로 기대를 모은다.
전성윤 KAIST 기계공학과 교수 연구진은 미세유체 칩을 활용해 항생제 조합 효과 검사 시간을 단축하는 데 성공했다고 3일 밝혔다. 전 교수는 "기존에는 두 가지 항생제의 조합 효과를 확인하려면 하루 이상 걸렸는데, 이를 3분의 1로 줄인 것"이라고 설명했다. 연구 결과는 영국왕립화학회가 발행하는 국제학술지 '랩온어칩' 21일자에 게재됐다.
항생제에 매우 높은 저항성을 갖는 '슈퍼박테리아'가 등장하면서 이런 내성균을 억제하기 위해 2개 이상의 항생제를 섞어서 처리하는 '항생제 조합 치료'가 주목받고 있다. 이때 항생제의 종류와 적정 농도 범위가 큰 영향을 미치는 만큼 사전에 조합 효과를 확인하는 게 매우 중요한데, 기존 검사 방식은 샘플 준비 과정이 복잡하고 결과를 얻는 데까지 24시간 이상 걸려 경험적인 치료에 의존해야 했다.
연구진은 이런 문제를 해결하기 위해 필요한 샘플의 양이 수십 ㎕(마이크로리터·1㎕는 100만분의 1ℓ)에 불과한 미세유체 칩을 활용했다. 머리카락 굵기 수준의 좁은 미세채널에서 유체 흐름을 제어할 수 있는 시스템인 미세유체 칩은 2종의 항생제 간 다양한 농도 조합 121가지를 35분 만에 자동으로 생성할 수 있다.
연구진은 그람음성 병원성 균주인 녹농균 박테리아 샘플을 아가로스 젤과 섞어 미세채널에 주입해 굳히고 이를 둘러싼 미세채널에 다양한 농도 조합의 항생제가 포함된 시약을 투여해 6시간 동안 박테리아의 성장 변화를 관찰했다. 그 결과 항생제 조합에 따라 각기 다른 항균효과를 확인할 수 있었다.
전성윤 교수는 "약물 검사 플랫폼으로서 미세유체 칩의 활용 가능성은 매우 높다"며 "향후 실제 현장에서 항생제 조합 치료에 활용될 수 있도록 관련 연구를 이어나갈 계획"이라고 밝혔다.
[송경은 기자]