Nature Biomedical Engineering (’25.07) 표지논문 선정

KU-KIST 융합대학원 이관희 교수와 Nature Biomedical Engineering 표지

KU-KIST 이관희 교수 연구팀은 최근 고려대 의과대학 비뇨의학과 강석호 교수 연구진과 공동으로 집에서도 간편하게 사용할 수 있는 소변용 방광암 진단 키트를 개발했다고 밝혔다. 
연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 의학공학(Nature Biomedical Engineering)’에 표지논문으로 선정되어 이번 7월호에 게재됐다.

연구진은 물과 기름이 층을 이루는 원리를 활용해 방광암 바이오마커를 검출하는 새로운 진단 키트를 설계했다. 소변에서 방광암 바이오마커를 검출하기 어려웠던 이유는 소변 내 바이오마커의 농도가 낮고 혈뇨와 같은 불순물이 신호를 방해했기 때문이다. 이번에 개발한 진단 키트는 바이오마커와 결합한 필름이 파괴되며 발생하는 부력 있는 신호 전달체가 기름층으로 이동해 신호를 발생시키는 방식으로 작동한다. 
이를 통해 혈뇨와 같은 불순물이 신호에 간섭하지 않도록 설계됐고, 신호 증폭 효과를 극대화해 바이오마커를 정확히 검출할 수 있다.

개발된 진단 키트로 불필요한 방광경 검사를 줄이고, 조기에 방광암을 발견해 환자의 생존율을 높이는 것은 물론, 삶의 질까지 높일 수 있을 것으로 기대된다. 연구진은 이번 성과를 바탕으로 종합 검진 센터에서 대량으로 신속하게 사용할 수 있는 제품과 가정에서 간편히 사용할 수 있는 제품을 개발하기 위해 연구를 이어갈 계획이다.

(논문명) Diagnosis of early-stage bladder cancer via unprocessed urine samples at the point of care

* (논문게재지) nature biomedical engineering (2024) (Impact factor: 27.7, JCR 0.4%) 

그림 1. 소변용 방광암 진단키트의 동작 원리. 집에서도 간편하게 방광암을 진단할 수 있는 진단키트로, 소변 검체 내 존재하는 방광암 지표의 유무에 의한 형광을 휴대폰 카메라로 진단할 수 있음. 

KU-KIST Research Team (Prof. Kwanhyi Lee) Develops Home-Use Urine-Based Bladder Cancer Diagnostic Kit

Prof. Kwan Hyi Lee and the cover art of Nature Biomedical Engineering (’25.07), 
KU-KIST Graduate School of Converging Science and Technology, Korea University

A research team led by Professor Kwan Hyi Lee at the KU-KIST Graduate School of Convergence has recently announced the development of a simple, home-based urine test for bladder cancer, in collaboration with Professor Kang Seok-ho's team from the Department of Urology at Korea University College of Medicine. The findings were published in the international journal Nature Biomedical Engineering.

The team developed a novel diagnostic kit that detects bladder cancer biomarkers in urine by utilizing the principle of water and oil separation. To improve upon the low 
accuracy and complexity of existing urine tests, the new kit amplifies signals generated from the breakdown of biomarker-bound films, thereby increasing accuracy.

The developed kit demonstrated an 88.8% accuracy rate in diagnosing bladder cancer and minimized the impact of impurities such as hematuria, enhancing reliability. 
The researchers anticipate that this kit will reduce the need for unnecessary cystoscopy and improve patient survival rates and quality of life through early diagnosis.

The team plans to continue their research with the goal of developing products for both general health check-up centers and home use.

 (Title) Diagnosis of early-stage bladder cancer via unprocessed urine samples at the point of care

(Journal) Nature Biomedical Engineering (2024) (Impact Factor: 27.7, JCR 0.4%)

Figure 1. Principle of operation of urine bladder cancer diagnostic kit. It is a diagnostic kit that can easily diagnose bladder cancer at home, and can diagnose fluorescence 
due to the presence or absence of bladder cancer indicators in urine specimens with a mobile phone camera.