스마트폰 앱을 이용해 1시간 만에 PCR 수준으로 코로나19 감염 여부를 진단할 수 있는 바이오센서가 개발됐다.

20일 한국생명공학연구원(생명연)에 따르면 바이오나노연구센터 강태준 박사 연구팀이 개발한 바이오센서는 표적 유전자만 신속 정확하게 검출해 현장에서 스마트폰 앱으로 코로나19 감염 여부를 판별할 수 있다.

감염병 진단에는 PCR(중합효소 연쇄 반응) 검사가 표준으로 활용 중이지만, 많은 시간과 장비, 전문 인력 등이 필요해 현장 진단 기술로 활용하기에는 한계가 있었다.

현장 진단 기술(POCT)로 바이오센서에 대한 필요성이 대두되는 상황에서 별도의 온도 조절 장치가 있어야 하는 PCR 기술의 보완책으로 등온 핵산 증폭 기술(INAAT)이 주목받으며 차세대 분자 진단 기술로 유전자 가위 기반의 다양한 진단 기술들이 속속 개발되고 있다.

강 박사팀은 등온 핵산 증폭 기술인 LAMP(고리 매개 등온 증폭법)와 크리스퍼(CRISPR) 유전자 가위 기술을 결합했다. 이를 통해 별도의 유전자 추출이나 증폭 없이도 표적 유전자를 신속 정확하게 검출할 수 있게 했다.

개발한 센서를 기반으로 3D 프린팅 기술을 활용한 소형 디바이스를 제작한 연구팀은 현장에서 1시간 이내에 신속하고 정확하게 감염 여부를 확인할 수 있도록 만들었다.

함께 개발한 머신러닝 기반의 스마트폰 앱을 통해 채취된 검체의 비색 반응을 분석함에 따라 바이러스의 농도를 빠르고 쉽게 정량화해 분석할 수 있게 했다. 미량의 바이러스도 검출할 수 있어 무증상 환자나 초기의 경증 환자도 진단이 가능하다고 연구팀은 설명했다.

개발 센서를 이용해 실제 코로나19 감염자를 테스트한 결과 100%의 민감도와 특이도를 나타냈다.

연구책임자인 강태준 박사는 "바이오센서 기술과 유전자 가위 기술 그리고 AI 기술이 융합해 코로나 바이러스를 현장에서 신속하면서도 민감하게 검출할 수 있는 휴대용 진단 기기를 개발했다"며 "향후 제품화를 통해 다양한 신ˑ변종 감염병 진단에 활용할 계획"이라고 말했다.

이은숙 기자 다른기사 보기