경희대학교 물리학과 손석균 교수가 총괄 연구책임자를 맡은 연구팀이 한국형 ARPA-H 프로젝트 ‘양자센싱 기반 초고감도·조기진단 기술개발(RFP5)’ 신규 과제에 선정됐다.
이번 연구는 보건복지부의 ‘2026년도 한국형 ARPA-H 프로젝트(임무 중심 R&D)’ 지원을 받아 한국보건산업진흥원 K-헬스미래추진단의 관리 아래 수행된다. 정부 지원 연구비 80억원 규모로 4년 6개월간 진행된다.
연구팀은 생체친화형 분자 양자센서(Molecular Quantum Nanosensor·MoQN)와 심장 오가노이드 기반 장기칩(Organ-on-Chip)을 결합해 기존 의료기기로 검출하기 어려운 질환 초기의 초미세 생체신호를 측정하고 초기 위험신호를 규명할 계획이다. 항암제 유발 심독성을 시작으로 세포 내 산화스트레스(ROS), 국소 온도와 대사 활성 변화 등을 분석해 질환 발생 전 위험을 감지하는 조기진단 플랫폼 구축이 목표다.
연구는 경희대가 주관하고 경희의료원·조선대·한국전자기술연구원(KETI)·LCI Bio·고려대가 참여한다. 손 교수는 분자 기반 양자센서와 전체 플랫폼 구축을 총괄한다. 참여기관은 심장 오가노이드 질환 모델과 생물학적 검증, 양자신호·AI 분석, MEMS·미세유체 기반 장기칩과 센서 집적, 양자센싱 교차검증, 의료 플랫폼 연계와 사업화 등을 맡는다.
연구팀은 양자센싱·오가노이드·MEMS·AI 기술을 통합해 질환이 임상적으로 나타나기 전 위험신호를 포착하는 정밀의료 기술을 개발하고, 향후 심혈관 질환을 비롯한 난치성 질환 조기진단으로 확대할 계획이다.
손 교수는 “질환이 임상적으로 발현되기 이전의 초미세 생체신호를 규명해 질병 위험을 예측하는 새로운 의료 패러다임을 제시하는 것이 목표”라고 말했다.