대장암이나 대장염을 포함한 염증성 장 질환을 앓으면 장 출혈, 설사, 복통을 유발할 수 있다. 현재는 카메라가 장착된 장치인 내시경을 대장을 통해 삽입해 질환을 검진하고 있다.
하지만 대장내시경은 전날 저녁부터 금식을 포함해 장을 비우기 위한 약물 복용 등 번거로움이 많아 꺼리는 사람들이 많다. 앞으로는 이런 불편함이 없이 대장 검사를 할 수 있게 됐다.
《미국화학회 센서스(ACS Sensors)》에 게재된 연구에 따르면 중국의 동중국과학기술대 연구진은 혈액 반응성 박테리아로 채워진 작은 알약으로 만들어진 대장 검사용 센서를 개발했다. 먹는 알약인 이 센서는 위장관 질환의 징후를 식별할 수 있으며, 자성 입자가 포함돼 있어 대변을 통해 쉽게 꺼낼 수 있다.
연구진은 장 출혈을 알리는 적혈구 성분인 헴을 감지하는 박테리아와 자성 입자를 일반적인 식품 증점제인 알긴산나트륨의 작은 방울에 삽입했다. 이를 통해 소화기관을 통과해 대변에서 자석으로 꺼낼 수 있는 작은 하이드로젤 알약을 만들었다. 알약은 헴이 도달하면 빛을 내게 만들어졌다.
연구진이 대장염이 있는 쥐를 대상으로 테스트한 결과, 몇 분 안에 위장관 출혈을 식별할 수 있었다. 대장염 질환이 중증으로 진행됨에 따라 알약의 빛 강도도 증가했다. 이는 대장염이 중증일수록 더 높아진 헴 수치를 보여주는 것이었다. 알약이 보내는 신호를 분석하는 데는 약 25분이 걸렸다. 알약은 또 생체적합성이 뛰어나고 안전하다는 것이 확인됐다.
연구진은 “알약 내부의 박테리아를 재설계해 추가적인 장 관련 질환을 감지할 수 있다”며 “아직 인간을 대상으로 한 테스트가 필요하지만, 박테리아 센서를 캡슐화하는 이 방법을 사용하면 위장관 질환을 진단하고 치료와 질병 진행을 모니터링할 수 있을 것”이라고 말했다.
