혈액 속 암세포 콕콕~ '체외진단 키트'로 세계시장 공략

[모든 것의 시작, 나노⑥]김성훈 네오나노텍 대표 "하버드대와 공동 연구…난소암 초기진단 시스템"
대량생산 가능한 플라스틱 키트, 하버드의대 납품 예정

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허경륜 기자 - 2017.10.10

단위의 명칭 '나노'가 미래 산업의 기초를 포괄하는 대명사가 됐습니다. 4차 산업혁명시대 핵심 요소인 센서와 기초 소재, 디스플레이, 바이오에 이르기까지 나노는 산업발전의 필수 융합 조건입니다. 과학기술의 메카 대전 대덕연구단지에는 일찍이 나노 관련 산업이 자리 잡아 성장하고 있습니다. 다양한 연구소와 지자체의 지원, 무엇보다 기업의 치열한 노력이 있었기에 가능한 일입니다. 하지만, 아직도 많은 기업들이 나름의 애로점을 안고 있습니다. 점차 치열해지는 나노산업의 각축장에서 우리 기업들이 생존할 방법은 없을까요? 특유의 경쟁력으로 성과를 보이는 유망 나노기업을 찾아 숨겨진 노하우를 조명합니다. <편집자의 편지>

자체 개발한 랩온어칩과 스탬퍼를 선보이고 있는 김성훈 대표의 모습.<사진=허경륜 기자>자체 개발한 랩온어칩과 스탬퍼를 선보이고 있는 김성훈 대표의 모습.<사진=허경륜 기자>

"의료계에 불어오는 4차 산업혁명의 파도가 거셉니다. 진료도 사물인터넷을 기반으로 하는 '텔레메디슨(원격진료)'시대로 바뀌고 있습니다. 네오나노텍이 개발하고 있는 '체외진단키트'는 다양한 진료 분야에서 텔레메디슨을 실현하는 주축이 될 것입니다."

지난 6월 한국기계연구원 연구소기업으로 창업한 체외진단·현장진단 키트 개발기업 네오나노텍(대표 김성훈). 김 대표가 그리는 기업 청사진은 국내를 넘어 국제 시장을 향한다.

네오나노텍의 핵심 목표는 체외진단·현장진단 플랫폼에 들어가는 미세형상 가공기술, 미세유로 소자·장치 패키징 기술에 대한 사업화와 플랫폼 상용화다. 미세유로는 혈액이 흐르는 미세한 관을 말한다. 김 대표와 구성원들은 플랫폼에 들어가는 핵심 소자와 장치 개발에 집중하고 있다.

'난소암 초기진단용 렙온어칩' 민감도·특이도·정확성↑ 검사 비용↓ 

랩온어칩을 찍어내는 미세형상 사출 '스탬퍼(좌측)'와 랩온어칩(우측). 대량생산이 가능하다는 점이 네오나노텍이 개발한 랩온어칩의 가장 큰 장점이다.<사진=허경륜 기자>  랩온어칩을 찍어내는 미세형상 사출 '스탬퍼(좌측)'와 랩온어칩(우측). 대량생산이 가능하다는 점이 네오나노텍이 개발한 랩온어칩의 가장 큰 장점이다.<사진=허경륜 기자>

네오나노텍이 개발한 체외진단 키트는 플라스틱 기판에 미세한 구조를 파서, 항원과 항체의 반응을 통해 바이러스를 밝혀내는 방식으로 피 속에 있는 암세포만 걸러내는 것이 특징이다. 

이들은 최근 하버드의대와 공동 연구를 통해 난소암 초기진단 시스템 '난소암 초기진단 랩온어칩'을 개발했다.

난소암 초기진단 랩온어칩은 기존에 난소암 3~4기에 판독 가능했던 진단을 초기에 식별할 수 있게 한다. 진단 비용이 저렴해 정기적 검사에도 부담이 적으며, 전문가가 아니어도 판독할 수 있다는 장점이 있다. 

종이로 제작된 기존 멤브레인(걸음망) 방식의 키트와 비교해 장점은 대량생산이 가능하고 ODM(제조자개발생산) 방식이기 때문에 고객이 원하는 구조 제작이 가능하다는 점이다. 대량생산만 취급하는 대기업이 꺼리는 소(小)량 다(多)품종 제작이 가능하다는 점도 하나의 강점이다.

무엇보다 네오나노텍의 키트는 전처리 과정이 간단해 진단 시간이 짧으며, 정량적 분석도 가능하다. 시료 분석 시 가장 중요하게 여겨지는 민감도·특이점·정확성이 높아 별도의 정밀진단이 필요 없을 정도다.

네오나노텍은 자체 기술인 '미세형상 제작 기술'과 '패키징 기술'로 만든 조기 진단 키트도 난소암 조기진단 프로세스를 개발한 하버드의대에 납품할 예정이다.

난소암 초기진단 랩온어칩을 사용하면 난소암 뿐 아니라 폐혈증 진단도 가능하다. 암을 지니고 있는 체내 바이오마커 '엑소솜(Exosome)'을 식별해낼 수 있다. 또한 자체 개발한 현장진단 플랫폼 'RNA 추출 장치'를 사용하면 병원균과 감염균을 현장에서 진단할 수 있다. 

김 대표는 "우리나라는 아직 미국, 독일 등 선진국과 비교하면 바이오기술을 기반으로 한 암 조기진단키드에 취약한 편"이라며 "자체 기술을 글로벌 시장에 진출하기 위해 우선 미주 시장을 위한 마케팅을 집중하고 있다"고 말했다. 이어 그는 "다양한 분야에 응용 가능한 체외진단 키트는 캐시카우(Cash cow)가 될 것"이라고 덧붙였다. 

 50nm급 리포좀 합성 기술도 해외서 러브콜···약품·화장품 체내 전달 '효과적'

리포좀 합성 장치에 대해 설명하는 김성훈 대표. '리포좀'이란 세포 속에 있는 미세한 구조체로, 50nm급 리포좀을 사용하면 체내에 화장품 성분을 효과적으로 전달 할 수 있다.<사진=허경륜 기자> 리포좀 합성 장치에 대해 설명하는 김성훈 대표. '리포좀'이란 세포 속에 있는 미세한 구조체로, 50nm급 리포좀을 사용하면 체내에 화장품 성분을 효과적으로 전달 할 수 있다.<사진=허경륜 기자>

네오나노텍은 암 조기진단키트 외에도 리포좀 합성 소자와 장치 개발에도 앞장서고 있다. 나노융합산업연구조합으로부터 지원받아 개발 중인 '리포좀 합성제조장치'는 시제품 제작이 90% 정도 완료된 상태로 내달 중에 완성될 예정이다. 
 
리포좀은 지질이 만든 구형 또는 타원형 구조체로, 안쪽에는 공간이 있어 항암제 등의 약물을 넣어 몸속으로 전달하기도 한다. 네오나노텍이 개발한 장치로 50nm급 리포좀을 생성 할 수 있다.

50nm급 리포좀 합성 기술을 통해 만들어진 리포좀은 사료 혼합형 동물용 백신·치료제 원료와 건강식품과 화장품의 원료로 사용되며 체내 전달·흡수에 사용된다. 미국의 대형 화장품업체와 협력을 맺은 상태다.

네오나노텍에서 개발한 리포좀 합성 장치.<사진=네오나노텍 제공>네오나노텍에서 개발한 리포좀 합성 장치.<사진=네오나노텍 제공>

김 대표는 이번 장치 개발에 있어 나노조합의 도움이 컸다고 말한다. 그는 "나노기업들 간 네트워킹을 위한 조합의 도움을 많이 받았다"며 "연구성과가 나올 수 있도록 최소 5년은 투자를 받았으면 좋겠다. 해외마케팅과 인력지원 프로그램 등도 지원해 주면 좋겠다"고 기대를 밝혔다. 

기술력 확보 어려움 보다 과제를 진행하며 연구개발, 마케팅, 판매 등에서 한계를 느끼는 경우가 많기 때문이다. 

그는 회사가 현장진단·체외진단 플랫폼 글로벌 강조기업으로 성장하길 기대한다. 김 대표는 "네오나노텍은 소규모지만 기술력만큼은 뒤지지 않을 자신 있다"며 "벤처캐피탈 등으로부터 투자를 받기 위해 노력하고 있다. 세계 조기진단 키트 시장의 20%를 차지하는 동남아시장을 적극적으로 개척해 나갈 것"이라고 말했다. 
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