■ 신속하고, PCR 만큼 정확한 코로나19 진단 기술

■ 신속하고, PCR 만큼 정확한 코로나19 진단 기술

● PCR 만큼 정확하고 신속항원검사 만큼 빠른 바이오 센서 개발

최근 코로나19 신규 확진자 수가 급증한 가운데, 국내 연구진이 센서의 색깔 변화만으로 PCR 검사 만큼 정확하고 신속항원검사 만큼 빠르게 진단할 수 있는 기술을 개발했다. 한국생명공학연구원 바이오나노연구센터 연구진은 코로나19 바이러스 표적 유전자만 신속 정확하게 검출하여 현장에서 스마트폰 어플리케이션(앱)으로 코로나19 감염 여부를 ‘현장 진단’(POCT. point of care testing)할 수 있는 기술을 개발했다. “등온 핵산 증폭 기술”인 LAMP (Loop mediated isothermal AMPlification, 고리 매개 등온 증폭법) + “크리스퍼 유전자 가위 기술” (CRISPR, Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)을 결합하여 별도의 유전자 추출이나 증폭 없이도 표적 유전자를 신속 정확하게 검출할 수 있는 “바이오 센서”를 개발했다고 2022년 07월 20일 밝혔다.

● 등온 핵산 증폭 기술 +유전자가위 + AI 머신 러닝 기술 융합

현재 코로나19 진단에는 “PCR” (polymerase chain reaction) 검사가 표준으로 활용되고 있다. 하지만, PCR 검사는 별도의 온도 조절 장치가 있어야 하고, 시간, 장비, 전문 인력이 필요하며, 현장 진단 기술로 활용하기는 쉽지 않다. 반면, 일반인들이 간단하게 검사할 수 있는 “신속항원검사”는 결과가 빨리 나오고, 누구나 손쉽게 할 수 있지만, “신속항원검사”는 정확성이 떨어진다는 문제가 있었다.

● 현장에서 1시간 내에 신속하고 정확하게 코로나 감염 여부 확인

연구팀은 복잡한 장비가 필요 없이 핵산 증폭이 가능한 “등온 핵산 증폭 기술”과 “크리스퍼 유전자 가위 기술”을 결합시켜 별도의 유전자 추출이나 증폭 없이도 표적 유전자를 신속 정확하게 검출할 수 있는 “바이오 센서”를 개발했다. 또한, 3D 프린팅 기술로 이번에 개발한 센서를 소형 디바이스로 만들어 현장에서 1시간 내에 신속하고 정확하게 감염 여부를 확인할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 인공지능 머신러닝 기반의 스마트폰 앱으로 검체의 색깔 변화를 분석해 바이러스 농도를 쉽게 정량화해 분석할 수 있기 때문에 눈으로 식별이 불가능한 미량의 바이러스도 검출할 수 있어 무증상 환자나 초기의 경증 환자도 진단이 가능하다.

● 코로나19 감염자 대상 실험 결과, 100% 민감도. 100% 특이도 확인

실제로 코로나19 감염자를 대상으로 한 실험에서 100% 민감도. 100% 특이도를 보이는 것이 확인됐다. 강태준 생명공학연구원 박사는 “이번 기술은 바이오센서, 유전자가위, 인공지능 기술을 융합해 현장에서 신속하고 빠르게 코로나19 바이러스를 검출할 수 있는 휴대용 진단 기기를 개발한 것에 의미가 있다”며 “추가 연구를 통해 제품화를 해 신종 및 변종 감염병 진단 같은 다양한 바이러스 진단 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 이번 연구 결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’에 실렸다.

■ 남이 보지 못하는 것을 보는 것이 비젼(Vision)이다. ★ 건강 관련 자료 및 혁신적인 문화 소식을 소개하고 공유하고자 합니다. ★ 그래서, → ★★ 젊음(靑春), 생명공학의 열망(熱望)! 네이버 밴드로 초대합니다.→ http://www.band.us/#!/band/55963286