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염증성 장질환을 진단하는 스마트 알약


 

(IT and Boston University researchers and colleagues report a smart pill the size of a blueberry that could be a game changer in the diagnosis and treatment of bowel diseases. Here (L-R) Qijun Liu of Boston University, Maria Eugenia Inda of MIT, and Miguel Jimenez of MIT pose with prototypes of the pill and a vial of the engineered bacteria key to the work. Credit: Qijun Liu of Boston University, Maria Eugenia Inda of MIT, and Miguel Jimenez of MIT)

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궤양성 대장염이나 크론병 같은 염증성 장질환 (IBD)은 최근 환자가 늘어나고 있어 진단과 치료법에 대한 많은 연구가 진행되고 있습니다. 하지만 객관적으로 진단하고 병의 경과를 확인할 수 있는 지표가 부족했습니다.

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염증성 장질환: https://www.amc.seoul.kr/asan/healthstory/medicalcolumn/medicalColumnDetail.do?medicalColumnId=33738

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MIT와 보스턴 대학의 연구팀은 블루베리 크기의 스마트 알약이 새로운 게임 체인저가 될 것으로 보고 연구를 진행하고 있습니다. 이 스마트 알약은 특이하게도 내부에 박테리아를 지니고 있습니다.

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스마트 알약 내부의 박테리아는 검사하려는 물질에 노출되면 빛을 내도록 되어 있습니다. 염증성 장질환의 경우 수명이 짧은 물질인 산화질소가 중요한 염증 지표인데, 일반적인 혈액이나 분뱐 검사로는 측정하기 어렵습니다. 그렇다고 산화질소 농도를 측정하는 센서를 스마트 알약으로 만들기엔 센서의 크기가 큰 것이 문제입니다.

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연구팀이 개발한 스마트 알약에 센서 대신 박테리아를 사용한 것은 크기를 획기적으로 줄일 수 있기 때문입니다. 박테리아는 주변 환경에 대응하기 위해 다양한 화학물질을 감지할 수 있지만, 크기가 매우 작아 센서 대신 사용하기에 안성맞춤입니다.

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이 스마트 알약을 삼키면 소화기관을 통과하면서 지니는 곳마다 산화질소에 노출되는 정도에 따라 빛을 방출합니다. 그러면 스마트 알약에 빛을 감지하는 센서가 실시간으로 이를 외부의 스마트 기기나 웨어러블 기기에 전달합니다. 이때 복부에 센서를 붙이면 알약이 지나는 위치까지 알 수 있습니다.

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연구팀은 이 스마트 알약이 염증성 장질환의 진단과 치료에 큰 도움이 될 것으로 기대하고 있습니다. 지금까지 염증성 장질환에서 치료는 증상 같은 주관적 지표에 의존해 나빠지기 전에 발 빠르게 대응이 어려웠습니다. 스마트 알약으로 장내 염증이 심해지고 있다는 사실을 알면 선제적으로 약물을 추가할 수 있고 염증이 가라앉으면 불필요한 약물 사용을 줄일 수 있습니다.

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앞으로 스마트 알약이 임상에서 실제로 활약할 수 있을지 궁금합니다.

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참고

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https://medicalxpress.com/news/2023-08-smart-pill-game-changer-diagnosis.html

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M. E. Inda-Webb et al, Sub-1.4 cm3 capsule for detecting labile inflammatory biomarkers in situ, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06369-x

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