공기 중의 특정 바이러스를 현장에서 바로 검출할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
사람 몸 안 뿐 아니라 부유하고 있는 코로나19 등 위해 바이러스의 확인이 가능해진 것.
한국과학기술연구원(KIST)은 광주과학기술원(GIST)과 함께 공기 중 바이러스를 현장에서 포집과 동시에 검출할 수 있는 진단 플랫폼을 개발했다고 12일 밝혔다.
그동안 공기 중 세균이나 바이러스 등 위해물질을 검사하기 위해선 공기를 포집하고 실험실에 가져온 후 수 시간에서 수일이 소요되는 별도의 분석 공정이 필요했다.
현장에서 바로 검사할 수 있던 기존 기술 역시 세균 또는 곰팡이 등의 농도를 모니터링할 수 있지만 특정 미생물의 유무나 입자 크기가 작은 바이러스를 구별하는 데는 한계가 있었다.
KIST 이준석 박사, GIST 김민곤 교수, 건국대 송창선 교수 공동연구팀이 개발한 이번 진단 플랫폼은 임신 진단 키트와 유사한 형태의 모양을 하고 있으며 별도 세척이나 분리 없이 하나의 키트 내에서 10분~30분간 포집 후 20분 분석을 통해 현장에서 모든 과정을 완료해 부유 바이러스 존재를 확인할 수 있다.
진단 플랫폼은 공기 채집기를 통해 부유 바이러스를 유리 섬유로 이뤄진 필터인 다공성 패드에 수집·농축하고 모세관 현상을 이용해 검출 영역으로 이동시킨다.
특히 특정 바이러스에만 반응하는 항체가 부착된 적외성 발광 나노입자와 결합돼 여러 바이러스가 공존하고 있는 환경에서도 원하는 바이러스를 선택적으로 검출할 수 있다. 또 동시에 이런 키트를 동시에 4개 이상 삽입할 수 있는 형태로 제작해 동시에 여러 종류의 바이러스를 검출할 수도 있다.
연구진은 이번 진단 플랫폼 검증을 위해 외부 요인들을 조절할 수 있는 인공 부유 바이러스 조성 시스템을 구축, 일정한 조건에서 실험을 진행했다.
그 결과 넓은 공간에 확산돼 있는 인플루엔자 바이러스를 포집해 다공성 패드 내에서 약 100만 배 이상의 농도로 농축했고, 패드 표면에 부착된 바이러스들을 표면 전처리 및 분석용액 최적화를 통해 약 82% 수준의 효율로 회수, 검출 이동 시켜 분석할 수 있었다.
KIST 이준석 박사는 “현장에서 포집하고 바로 분석이 가능한 플랫폼으로 코로나19 바이러스와 같은 공기 중에 부유 중인 생물학적 위해 인자를 현장 진단해 실내 공기 오염 모니터링 시스템으로 응용할 수 있다”라고 밝혔다.
