신·변종 호흡기 바이러스 한꺼번에 진단…그래핀 기반 바이오 센서 개발

생명연, 현장 신속 진단 플랫폼 선봬
높은 민감도로 수십 초 내 바이러스 검출
코로나19를 포함해 여러 종류의 호흡기 바이러스를 현장에서 신속하게 검출할 수 있는 진단 플랫폼이 개발됐다. 앞으로 출현할 신변종 감염병 발생 때 신속 진단기기로 활용할 수 있을 전망이다.

한국생명공학연구원은 홍정주 박사 연구팀과 권오석 성균관대 교수 연구팀, 송현석 한국과학기술연구원(KIST) 박사 연구팀이 공동으로 그래핀 소재를 활용해 수십 초 만에 다종의 호흡기 바이러스를 선별할 수 있는 '현장 신속 진단 플랫폼'을 개발했다고 18일 밝혔다.

중증급성호흡기증후군(사스), 중동호흡기증후군(메르스), 코로나바이러스 감염증-19(코로나19) 등은 호흡기 바이러스로 인한 신종 감염병으로, 빠르고 정확한 진단을 위해 진단기기가 필수적이다.

하지만 기존 진단기기는 민감도와 특이도가 낮아 일상 생활에 활용하는데 한계가 있다. 연구팀은 미세한 자극에도 패턴을 나타내는 다채널 트랜지스터를 이용해 여러 종의 호흡기 바이러스를 선택적으로 검출할 수 있는 그래핀 기반의 바이오 센서를 개발했다. 이 센서는 바이러스 수용체의 신호 간섭을 받지 않고, 외부 환경에서도 성능 저하 없이 안정적으로 그래핀에 신호 전달이 가능해 바이러스를 정확하게 검출할 수 있다.

특히 타액(침)에 별도의 전처리를 하지 않고 진단할 수 있어 편의성이 좋고, 델타와 오미크론 등에 감염된 영장류 모델을 통해 유효성을 검증받아 현장에서 활용할 수 있다.

홍정주 생명연 박사는 "앞으로 다가올 신종 호흡기 감염병 유행에 대비한 현장 신속진단 플랫폼으로 활용될 것"이라고 말했다.

권오석 성균관대 교수는 "여러 종의 호흡기 바이러스를 동시에 빠르게 고감도로 모니터링할 수 있어 고위험군 전염병의 사전 확산 방지에 기여할 것으로 기대한다"고 밝혔다.

이 연구결과는 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈(지난 1일)'에 게재됐다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr