감염성 병원균 눈으로 보고 진단하는 신기술

별도 장비없이 신속하게 검출
KAIST 정현정 연구팀 개발

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감염성 병원균 눈으로 보고 진단하는 신기술
정현정(맨 오른쪽) KAIST 교수연구팀이 '커피링 효과'를 이용해 감염성 병원균을 육안으로 빠르고 정확하게 검출할 수 있는 진단기술을 개발했다.

KAIST 제공


국내 연구진이 코로나19 진단법으로 널리 쓰이는 '분자진단 기법(RT-PCR)'을 대체할 수 있는 새로운 개념의 진단기술을 내놨다. 의료시설 접근이 어려운 환경에서 별도의 장비 없이 육안으로 신속하고 정확하게 유전자를 검출하는 진단법으로 널리 활용될 전망이다.

KAIST는 정현정 교수 연구팀이 감염성 병원균을 현장에서 맨눈으로 빠르고 편리하게 검출할 수 있는 '커피링 등온 유전자 검출법'을 개발했다고 16일 밝혔다.

이 검출법은 '커피링 효과'를 이용해 상온에서 육안으로 유전자를 선택적으로 감별하는 기술을 적용했다. 커피링 효과는 물체 표면에 떨어진 커피 방울이 증발하면서 가장자리에 커피 가루가 몰려 링(고리) 형태의 흔적이 남는 현상을 의미한다.

이 기술은 시료를 표면에 떨어뜨려 커피링 패턴을 유도해 병원균의 내성 종류를 정확하게 검출할 수 있다. 또한 표적 유전자 물질이 존재할 때 미세입자와 유전자 핵산 물질 간 상호 응축이 일어나도록 유도해 링 패턴을 억제함으로써 병원균을 감별할 수 있다.

또한 젭토(10의 마이너스 21제곱) 몰 농도 이하의 용액으로도 병원균 표적 물질을 육안으로 검출하거나, 스마트폰 등 모바일 기기로 진단할 수 있다.

특히 고가의 분석 장비 없이 30분 이내에 항생제 내성 유전자 검출과 혈청 등 복잡한 시료에 활용할 수 있다.

연구팀은 미세입자에 의해 나타나는 공간 패턴의 이미지를 판독할 수 있는 알고리즘을 적용해 자동 판독 기능을 갖춘 진단키트를 개발했다.

정현정 KAIST 교수는 "의료시설 접근이 어려운 현장이나 가정, 의료 병상 등에서 신속하게 감염 여부를 판별하는 기술로 쓰일 것"이라며 "간단하고 저비용 진단키트로 널리 보급된 RT-PCR 방법을 대신해 활용될 것으로 예상한다"고 말했다.

이 연구결과는 바이오 센서 분야 국제 학술지 '바이오센서 앤 바이오 일렉트로닉스(지난 6일자)' 온라인판에 실렸으며, 연구재단과 보건산업진흥원의 지원을 받아 연구가 이뤄졌다.

이준기기자 bongchu@dt.co.kr

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