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[사이테크 플러스] 조류인플루엔자 바이러스 현장서 바로 검출한다

송고시간2019-01-20 12:00

KIST 이관희 박사 "이동식 진단키트 개발…검출감도 1천배 향상"

KIST 이관희 박사 "이동식 진단키트 개발…검출감도 1천배 향상"

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 국내 연구진이 조류인플루엔자(AI) 바이러스를 들판이나 축사 등 현장에서 바로 검출할 수 있는 이동식 고감도 검출장치를 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST) 생체재료연구단 이관희 박사팀과 건국대 수의학과 송창선 교수팀은 20일 이동식 측정이 가능한 전기신호 기반의 반도체 바이오센서를 제작하고, 현장에서 안정적으로 AI 바이러스를 검출할 수 있는 진단 플랫폼을 개발했다고 밝혔다.

AI 바이러스 고감도 현장검출 반도체 바이오센서 시스템
AI 바이러스 고감도 현장검출 반도체 바이오센서 시스템

[한국과학기술연구원 제공]

조류인플루엔자 바이러스는 닭과 오리 등 가금류에 치명적인 고전염성 호흡기 질병의 주요 원인으로 매년 발생해 축산농가 등에 막대한 피해를 주고 국민 건강을 위협하고 있어 조기진단과 방역체계 구축이 시급하다.

현재 현장에서 주로 사용되는 진단 키트는 금 나노입자 기반의 '래피드 키트'로, 맨눈으로 신호를 확인할 수 있어 편리하지만 검출 감도가 낮고 검사용 대상에서 바이러스를 구별하기 어려운 단점이 있다.

연구팀은 이런 한계를 극복하기 위해 검출 신호를 뚜렷하게 구별하고 인지할 수 있는 전기신호 방식의 박막 반도체 바이오센서를 만들고, 현장에서도 측정이 가능하도록 이를 이동식 패키지로 만드는 데도 성공했다.

조류인플루엔자 바이러스 고감도 검출장치
조류인플루엔자 바이러스 고감도 검출장치

조류인플루엔자 바이러스 고감도 현장검출을 위한 반도체 박막 바이오센서 진단플랫폼 모식도 및 사진 [한국과학기술연구원 제공]

이 이동형 바이오센서를 고위험군 바이러스 실험이 가능한 음압시설을 갖춘 건국대 수의과대 BSL(Bio Safety Level)-3시설에서 시험한 결과, 고병원성과 저병원성 AI 바이러스를 기존 검출키트보다 1천배 이상 높은 감도로 검출하면서도 뉴캐슬 바이러스처럼 AI 오진을 일으키는 유사 바이러스에는 반응하지 않는 것으로 확인됐다.

하지만 이 검출장치는 AI 바이러스 존재는 고감도로 검출할 수 있지만 존재하는 바이러스가 고병원성인지 아닌지를 구분할 수 없는 단점이 있다. 고병원성 여부를 확인하려면 수일이 걸리는 기존 방법을 사용해야 한다는 의미다.

이관희 박사는 "이번에 개발한 검출장치는 AI 바이러스 존재 여부를 조기에 진단하는 데 초점을 맞췄다"며 "고병원성 AI 바이러스에게만 있는 특이 항원 등을 바이오센서에 활용하면 고병원성 바이러스 종류까지 확인하는 것도 가능할 것"이라고 설명했다.

그는 또 "이 연구에서 고병원성 AI 바이러스를 현장 시료에 영향을 받지 않고 고감도로 안정적으로 검출하는 플랫폼을 개발했다"며 "앞으로 AI를 현장에서 진단하고 신속하게 방역체계를 구축할 수 있도록 휴대용 AI검출장치를 개발, 상용화를 추진할 것"이라고 말했다.

한국연구재단 바이오의료기기개발사업과 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업 지원으로 수행된 이 연구 결과는 국제학술지 'ACS 나노'(ACS Nano) 최신호에 게재됐다.

KIST 생체재료연구단 이관희 박사
KIST 생체재료연구단 이관희 박사

[한국과학기술연구원 제공]

scitech@yna.co.kr

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