코로나19 감염 실시간 확인 바이오센서 개발

기초과학지원硏 'FET 바이오센서'
별도 전처리 과정없이 감염 진단

의료 현장에서 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 감염 여부를 실시간으로 확인할 수 있는 센서 기술이 나왔다.

한국기초과학지원연구원은 환자의 검체(거래, 타액 등)에 대한 별도의 전처리 과정을 거치지 않고, 낮은 바이러스 농도에서도 코로나19 감염을 진단할 수 있는 '그래핀 기반 전계효과트랜지스터(FET) 바이오 센서'를 개발했다고 22일 밝혔다.

이 바이오 센서는 전기전도도가 우수한 그래핀 위에 코로나19 바이러스에 특이적으로 결합하는 항체가 고정돼 있어 코로나19 환자에서 채취한 검체를 주입하면 바이러스가 항체에 결합한다. 결합 반응을 인식하면 즉각적으로 전기적 신호 변화를 일으켜 바이러스 유무를 통해 감염 여부를 파악할 수 있다. 그래핀과 전계효과트랜지스터의 구동원리를 바이러스에 대한 항원-항체 반응과 접목한 것이다.

특히 그래핀 위에 타깃 물질(항원, 바이러스)과 결합하는 수용체(항체)를 고정해 낮은 바이러스 농도에서 전기적 신호 변화를 높은 민감도로 감지할 수 있다. 또 환자의 검체에 대한 별도의 전처리 과정 없이 의심환자의 감염 여부를 신속하게 판별할 수 있다.

서기완 기초지원연 박사는 "비교적 낮은 농도의 바이러스에 대한 감염 여부를 진단할 수 있고, 진단 결과를 얻기까지 3시간 걸리던 기존 유전자증폭검사(RT-PCR)과 달리 곧바로 감염을 파악할 수 있다"고 말했다.

이 연구결과는 나노 분야 국제 학술지 'ACS 나노' 온라인판(지난 15일자)'에 실렸으며, 최근 미국과학진흥협회(AAAS)의 연구성과 홍보 플랫폼을 통해 공개됐다.

이준기기자 bongchu@dt.co.kr