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신종 감염병 바이러스 한번에 100종 분석 기기 개발

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신종 감염병 바이러스 한번에 100종 분석 기기 개발

2016.03.30 07:00

한국과학기술연구원 제공
한국과학기술연구원 제공
혈액이나 타액의 유전물질을 이용해 100종 이상의 바이러스를 한번에 검출할 수 있는 기술이 한국 연구진에 의해 개발됐다.

김상경 한국과학기술연구원(KIST) 바이오마이크로시스템연구단 책임연구원(46·사진) 팀은 최근 이 기술을 개발해 국내외에서 특허 출원했다고 29일 밝혔다.


지금까지 바이러스 감염 여부를 확인하려면 유전물질을 구성하는 핵산(RNA)을 뽑아 낸 뒤 그 양을 증폭시키는 실시간 핵산증폭검사(PCR)를 거쳐야 했다. 이 검사는 감도가 높지만 한 번에 병원균 3, 4개만 검출할 수 있어 시간이 오래 걸린다는 단점이 있었다.


연구팀은 특정 바이러스의 존재를 확인할 수 있는 바이오마커와 형광물질을 이용해 적은 시료로도 감염 원인 유전자를 확인할 수 있는 칩을 개발했다.

 

이 칩은 기판 위에 핵산을 증폭시킬 수 있는 마이크로 입자를 반구 형태로 떨어뜨린 뒤 자외선을 쪼여 만들었다. 이 입자에는 형광물질이 들어 있어 병원체를 만나면 형광으로 빛난다.
 

입자에는 서로 다른 패턴을 넣어 각각 어떤 병원체를 표적으로 하는지도 나타낼 수 있다. 현재 10만 가지 이상의 입자를 식별할 수 있는 수준이다.
 

실제로 연구팀은 극미량의 생체 시료에서 체내 단백질 형성에 관여하는 마이크로RNA(miRNA) 10종을 검출하는 데 성공했다. 더 작은 입자를 이용하면 100개 이상의 유전물질을 동시에 검출할 수 있어 신·변종 감염병이 발생했을 때 조기 진단에 활용할 수 있다.
 

김 연구원은 “마이크로 입자는 제작 기간이 짧고 대량생산이 가능해 가격경쟁력이 높을 것으로 기대한다”며 “이 칩을 이용해 마이크로RNA의 양적 변화를 살피면 병원체의 약물 내성을 파악해 더 나은 약물을 개발하는 데도 도움을 줄 수 있다”고 말했다.

 

연구 결과는 ‘네이처’ 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’ 11일 자 온라인 판에 실렸다.

 

마이크로입자에 각각 다른 모양을 새겨 넣은 모습. 분석하고자 하는 병원균과 결합되면 형광으로 빛나 감염 여부를 파악할 수 있다. - 한국과학기술연구원 제공
마이크로입자에 각각 다른 모양을 새겨 넣은 모습. 분석하고자 하는 병원균과 결합되면 형광으로 빛나 감염 여부를 파악할 수 있다. - 한국과학기술연구원 제공

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