[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 소변 한 방울만으로 별도의 화학처리 없이 신속하게 마약 투약 여부를 판별할 수 있는 나노·인공지능(AI) 융합 진단기술이 개발됐다.
 
한국생명공학연구원은 바이오나노연구센터 임은경 박사팀이 대구가톨릭대, 분당서울대병원, 스톤랩 AI연구센터와 공동으로 소변 속 마약성분을 5분 만에 분석 가능한 진단 플랫폼을 개발했다고 12일 밝혔다.

이번에 공동연구팀은 마약 성분이 내는 미세한 빛 신호를 증폭하는 나노 기판을 제작했다. 얇은 금판 위에 미세한 기둥을 촘촘하게 세우고 표면을 거칠게 만들어 마약 분자가 기판에 닿으면 고유한 빛 진동 신호가 나타나 극미량의 마약 성분도 감지할 수 있다.

또 머신러닝 모델인 라이트GBM(LightGBM)을 적용해 복잡한 소변 신호를 분석했다. 소변에는 노폐물뿐 아니라 복용한 의약품의 대사물질 등 다양한 성분이 섞여 있어 마약 성분만 구별키 어렵기 때문에 연구팀은 AI가 신호의 고유한 패턴을 분석토록해 이 문제를 해결했다.

실제 소변 검체를 이용한 실험에서는 진통제나 복합 약물을 복용한 소변에서도 마약 양성 반응을 80% 수준의 정확도로 구분했다. 쥐 실험에서는 마약 투여 후 6시간 이내에 채취한 소변에서도 성분 분석이 가능했다.

별도의 검체 전처리 없이 소변 한 방울만으로 마약을 분석할 수 있어 향후 휴대용 측정 장치로 개발되면 수사기관의 마약 단속이나 병원 응급실의 약물중독 진단 등에 활용될 것으로 기대되는 이번 연구 결과는 국제학술지 'ACS Measurement Science Au' 9월호에 게재됐다.

임은경 박사는 "나노 기술과 AI 분석을 결합해 여러 성분이 섞인 체액에서도 마약 신호를 빠르게 구별할 수 있게 됐다"며 "현장에서 사용할 수 있는 휴대용 진단기기로 발전시켜 마약단속과 응급진단에 활용할 수 있도록 할 것"이라고 말했다.


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