스프레이처럼 뿌리면 5분 내에 바이러스 감염 확인 끝!

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세줄 요약

• 감염성 바이러스만 5분 내 초록색 판독 기술 개발
• PCR 한계 보완, 죽은 바이러스 조각 반응 배제
• 임상 검체 100개서 91.7% 정확도 확인

매년 겨울이 되면 인플루엔자, RSV, 코로나19 등이 유행한다. 지난 겨울은 세 가지 질병 모두 유행해 방역 당국에 비상이 걸리기도 했다. 국내 연구진이 간단한 방법으로 바이러스성 질환 감염 여부를 빠르게 확인할 수 있는 기술을 개발해 눈길을 끈다.

코로나19나 독감 감염 여부를 확인할 때 주로 사용하는 비인두 채취 대신 착용한 마스크에 스프레이처럼 뿌리는 것만으로도 바이러스 감염 여부를 간단하게 검사할 수 있는 기술을 개발했다.

제미나이 생성 이미지

한국과학기술연구원(KIST) 생체분자인식연구센터, 전남대병원, 국립보건연구원 공동 연구팀은 검출 용액을 시료와 섞거나 표면에 뿌리기만 하면 감염성 바이러스가 있는 곳은 5분 내에 초록색으로 변하는 차세대 진단 플랫폼 기술 ‘퓨전’을 개발했다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’에 실렸다.

바이러스 감염 여부를 확인하기 위해 사용하고 있는 PCR 검사는 정확도는 높지만 복잡한 전처리가 필요해 현장에서 바로 확인하기란 어렵다. 또 바이러스 유전물질을 검출하는 방식이기 때문에 이미 감염력을 잃은 바이러스 조각에도 양성 반응이 나올 수 있다.

연구팀은 바이러스가 실제 세포에 침투할 때만 일어나는 ‘막 융합 반응’에 주목했다. 연구팀은 이 과정을 흉내 내는 가짜 세포 ‘비콘’을 만들고 감염력 있는 바이러스가 입자와 만나면 초록빛 신호가 나타나도록 했다. 죽은 바이러스나 감염력 없는 흔적에는 반응하지 않도록 했다. 특히 복잡한 유전자 추출이나 증폭 과정이 필요 없이 시료와 검출 용액이 섞이면 바로 반응이 시작돼 실험실에서는 5분 안에 결과를 확인할 수 있다. 또 스마트폰과 연결한 휴대용 판독기를 사용하면 2분 내에 판독할 수도 있다.

연구팀은 임상 검체 100개를 대상으로 실험한 결과 감염성 바이러스를 91.7%의 높은 정확도로 구분했으며 코로나19, 독감, RSV 바이러스도 명확히 구분해 내는 것을 확인했다. 마스크, 나무, 스테인리스, 플라스틱 표면에서도 바이러스가 있는 곳과 없는 곳을 구분할 수 있다.

KIST 연구진이 개발한 ‘FUSION 플랫폼’을 이용한 선제적·사후적 방역 시스템 개요

한국과학기술연구원(KIST) 제공

연구팀에 따르면 감염력 없는 바이러스 흔적에는 반응하지 않아 불필요한 격리를 줄이는 데 활용될 수 있어 학교, 요양시설, 의료기관처럼 반복 선별검사가 필요한 현장과 마스크, 생활용품 오염 여부를 확인하는 환경 방역에도 적용할 수 있다. 또 독감이나 코로나19 검사를 할 때 시료 채취 막대를 코 깊숙이 넣는 비인두 채취를 힘들어하는 아이들에게는 착용한 마스크에 이번 기술을 적용하면 손쉽게 바이러스 감염 여부를 확인할 수 있다는 장점도 있다.

김호준 KIST 박사는 “이번 기술은 검출 용액과 시료를 섞는 것만으로도 감염성 바이러스를 빠르게 확인할 수 있다”며 “마스크, 식기 등 일상용품에 직접 뿌려 바이러스 오염 여부를 빠르게 눈으로 확인할 수 있는 새로운 방역 기술로 활용할 수 있을 것”이라고 설명했다.

유용하 과학전문기자