[충청뉴스 이성현 기자] 최근 코로나19 확진자 수가 폭등해 1주 단위로 2배 증가하는 더블링 현상이 지속되는 가운데 국내 연구진이 코로나19 변종에 대한 신속 진단기술을 개발했다.
한국생명공학연구원은 바이오나노연구센터 강태준 박사 연구팀이 표적 유전자만 신속 정확하게 검출해 현장에서 스마트폰 앱을 통해 감염 여부를 손쉽게 진단할 수 있는 바이오센서를 개발했다고 20일 밝혔다.
현재 감염병 진단에는 PCR(중합효소 연쇄 반응) 검사가 표준으로 활용되고 있지만 많은 시간과 장비, 전문 인력 등이 필요하여 현장 진단기술로 활용하기에는 한계가 있다.
신속성과 편리성을 갖춘 항원·항체 반응 진단 기법이 현장에서 널리 이용되고 있지만, 정확성이 높지 않은 단점이 있다.
이에 연구팀은 등온 핵산 증폭 기술인 LAMP(고리 매개 등온 증폭법)와 크리스퍼(CRISPR) 유전자 가위 기술을 결합해 별도의 유전자 추출이나 증폭 없이도 표적 유전자를 신속 정확하게 검출할 수 있는 바이오센서를 개발했다.
개발한 센서를 기반으로 3D 프린팅 기술을 활용한 소형 디바이스를 제작해 현장에서 1시간 이내에 신속하고 정확하게 감염 여부를 확인할 수 있도록 했다.
특히 함께 개발한 머신러닝 기반의 스마트폰 앱을 통해 채취된 검체의 비색 반응을 분석함으로써 바이러스의 농도를 빠르고 쉽게 정량화해 분석할 수 있게 했다. 이는 미량의 바이러스도 검출할 수 있어 무증상 환자나 초기의 경증 환자도 진단이 가능하다.
실제 개발된 센서는 코로나19 감염자를 대상으로 한 테스트에서 100%의 민감도와 특이도를 나타냈다.
강태준 박사는 “바이오센서 기술과 유전자 가위 기술 그리고 AI 기술이 융합해 코로나 바이러스를 현장에서 신속하면서도, 민감하게 검출할 수 있는 휴대용 진단 기기를 개발한 것에 의미가 있다”라며 “향후 제품화를 통해 다양한 신ˑ변종 감염병 진단에 활용할 계획”이라고 설명했다.
