올인원 분자진단 모식도.

국내 연구팀이 모기매개 바이러스 3종(지카, 뎅기, 치쿤구니아)의 바이러스 감염 여부를 1시간 내 확인할 수 있는 기술을 개발했다. 6시간 정도 걸리는 분자진단기술에 비해 현장에서 신속히 진단할 수 있는데다 비용 절감도 예상된다. 내년부터는 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)과 인플루엔자(독감)의 현장진단에도 쓰일 수 있을 것으로 기대된다.

김민곤 지스트(광주과학기술원) 화학과 교수 연구팀은 복잡한 분자진단 과정을 하나의 랩온페이퍼칩에서 구현한 올인원 분자진단기술을 개발하는데 성공했다고 16일 밝혔다.


랩온페이퍼는 종이와 유사한 다양한 재질들을 결합하여 다단계의 생화학 반응을 자동으로 수행할 수 있는 것이다. 무동력으로 액체의 흐름이 가능하고 대량생산이 가능하다.

김민곤 광주과기원 교수

이번에 개발한 분자진단칩은 혈액 한 방울과 버퍼용액을 주입하면 혈액 속에 있는 바이러스의 RNA가 한 곳에 모이고 이것이 유전자 증폭이 가능한 곳(등온 유전자증폭)으로 이동해 감염 여부를 확인하는 원리이다. 연구팀은 랩온페이퍼 기술을 기반으로 신속한 유전자 추출, 다중 분자진단 등 기존 연구성과를 결집해 이러한 기능이 하나의 칩에 구현된 올인원 분자진단칩을 개발했다. 코로나19 감염 진단에 주로 활용되는 분자진단기술은 세포에서 일어나는 다양한 분자 수준의 변화와 유전자를 검사하는데 샘플 주입 후 장비를 사용해 유전자 분리·증폭·측정 등에 6시간 정도 소요되고 현장 사용이 어렵다.

김 교수는 “이번에 개발한 기술은 대부분의 분자진단에 활용 가능한 플랫폼 기술로 더 빠르고 재현성이 좋은 시제품을 연말까지 완성하겠다”며 “이를 활용하면 코로나19, 인플루엔자 등 현장진단이 필요한 분야에 응용될 수 있을 것”이라고 기대했다. 이 연구는 ‘바이오센서&바이오일렉트로닉스’ 저널 온라인에 게재됐다. /고광본 선임기자 kbgo@sedaily.com