지스트, 신속.정확 코로나 컬러 센서 플랫폼 개발

유전자 증폭과정.면역 표지 없이 신속 감지
색도 분석 통해 환자 실시간 감염상태 진단

국내 연구진이 색 변화를 통해 바이러스 감염 여부를 빠르게 감지하고 색도 분석을 통해 감염 단계 예측이 가능한 바이오센서 플랫폼을 개발했다.

PCR 검사의 복잡성과 신속 진단 키트의 낮은 정확도를 보완할 수 있는 차세대 바이러스 감지 및 분석 플랫폼으로 기대된다.

7일 지스트(광주과학기술원)에 따르면 전기전자컴퓨터공학부 송영민 교수와 서울대학교 김대형 교수 공동 연구팀은 신속하고 정확하게 바이러스를 관찰 및 분석할 수 있는 바이오 컬러센서 플랫폼을 개발했다고 밝혔다

이번에 개발한 바이오센서 플랫폼은 환자의 감염 정도를 현미경 이미지의 색상 분석을 통해 농도별로 파악이 가능해 의료진이 더욱 정확한 감염상태를 파악할 수 있다.

또한 단순한 구조여서 키트 형태로 제작이 가능하고 색상 변화를 직관적으로 판별할 수 있어 일반 사용자들도 감염여부를 쉽게 확인할 수 있다.

연구팀이 개발한 바이러스 감지를 위한 Gires-Tournois 공진 구조는 낮은 굴절률 층과 금속 반사 층 사이에 다공성 복소 굴절률 층을 삽입하여 자유롭게 광학 특성을 변조하였고, 결과적으로 낮은 굴절률 층에서 느린 빛 효과(Slow light effect)를 갖는 단일 흡수를 구현했다.

해당 기술은 항체 고정을 위한 간단한 표면 처리를 통해 항원-항체 반응으로 유전자 증폭 및 표지 부착 없이 직관적으로 매우 낮은 농도(100 pg/ml)의 바이러스를 감지했다.

또한, 현미경 스캐닝을 통한 색도 분석으로 감

지스트가 개발한 코로나19 바이러스 입자의 컬러 감지가 가능한 Gires-Tournois 센서 플랫폼. 지스트 제공

지 영역 내에서 바이러스 입자의 분포 및 밀도 도출에도 성공하여 정량적 분석이 가능한 바이오센서 플랫폼을 구현했다.

지스트 송영민 교수는 “본 연구는 바이러스를 색상변화로 관찰할 수 있도록 한 첫 사례로, 의료진은 현미경 관찰 및 색도 분석을 통해 바이러스의 정확한 농도를 매우 빠르게 알아낼 수 있어 다양한 바이러스 및 유해인자를 동시에 검출하는 것도 가능하다”면서 “머지않아 일반인이 육안으로 바이러스를 식별할 수 있도록 할 것”이라고 밝혔다.

광주 서미애 기자