메뉴바로가기본문바로가기

동아사이언스

스마트폰으로 간편하게 노로바이러스 검출한다

통합검색

스마트폰으로 간편하게 노로바이러스 검출한다

2019.08.27 18:00
한인 과학자가 이끄는 미국 애리조나대 연구팀이 저농도 노로바이러스를 빠르게 검출할 수 있는 스마트폰용 센서를 개발했다. 애리조나대 제공
한인 과학자가 이끄는 미국 애리조나대 연구팀이 저농도 노로바이러스를 빠르게 검출할 수 있는 스마트폰용 센서를 개발했다. 애리조나대 제공

한국인 과학자가 이끄는 미국 연구팀이 스마트폰을 활용해 물 속 노로바이러스를 예민하게 감지하는 센서를 개발했다.  

 

윤정열 미국 애리조나대 의생명공학과 교수팀은 스마트폰을 활용해 노로바이러스 감염 여부를 진단하는 기술을 개발했다고 27일 미국 샌디에이고에서 열리는 미국화학회 학술대회에서 발표했다.  

 

노로바이러스는 식중독이나 위장염을 일으키는 병원체로 물이나 음식을 통해 감염된다. 감염자의 구토물이나 대변, 감염자가 만진 물건을 통해서도 전염 가능하다. 전염성이 높은 만큼 조기에 감염을 진단해 확산을 막는 일이 중요하다. 질병관리본부에 따르면 국내에서도 2013년부터 최근 5년간 매년 평균 1000명이 노로바이러스 식중독에 걸렸다. 세계적으로 매년 약 20만 명이 노로바이러스로 사망한다. 

 

지금까지 노로바이러스를 검출하려면 현미경과 레이저, 분광기 등 고가 장비를 이용해야 했다. 액체 샘플에 빛을 쬐어 산란이나 반사 정도를 측정해 오염물질 농도를 알아내는 방식이다. 장비가 비싸고 과정이 번거로워 노로바이러스 감염이 많은 크루즈선박 위나 지역 수도 등에서는 활용이 어려웠다. 

 

연구팀은 빛의 세기를 측정하는 대신, 형광 신호를 세는 방법을 이용했다. 이 기술은 종이로 만든 미세유체칩과 스마트폰만 있으면 된다. 노로바이러스에 오염됐을 것으로 의심되는 물 샘플을 종이 미세유체칩에 스며들게 하고, 노로바이러스에만 특이적으로 붙는 항체를 스며들게 한다. 이 항체에는 형광을 내는 물질이 붙어 있다. 만약 샘플 안에 노로바이러스가 있어 항체들이 들러붙으면 그 개수만큼 형광 신호가 나타난다.

 

연구에 참여한 정수 박사과정연구원은 "재료가 매우 저렴하고 제작이 쉬운데다 보관하기도 용이하다"며 "종이의 섬유질 구조 덕분에 액체 샘플이 펌프 없이도 자발적으로 흐를 수 있다"고 설명했다.

 

윤 교수는 "노로바이러스와 항체는 크기가 너무 작아 스마트폰용 현미경으로 관찰하기 어렵지만, 형광물질이 2~3개 이상 응집된 경우에는 충분히 관찰할 수 있다"며 "스마트폰 앱으로 형광 신호 수와 노로바이러스 입자 수를 구분한다"고 설명했다. 이 기술을 적용하는 데 가장 고가 장비인 스마트폰 현미경의 가격은 50달러(약 6만원) 미만인 것으로 알려졌다.

 

그는 또 "스마트폰 앱이 자동으로 노로바이러스를 측정하기 때문에 전문가뿐 아니라 비전문가도 쉽게 사용할 수 있다"며 "앞으로 노로바이러스를 조기에 진단하는 기술도 개발할 계획"이라고 밝혔다. 연구팀은 노로바이러스 외에도 발암물질을 검출하는 기술도 개발할 예정이다. 
 
연구를 이끈 켈리 레이놀즈 애리조나대 멜앤에니드주커맨공중보건대학장은 "전염병을 일으키는 병원체를 수돗물에서 찾아내는 기술은 공중보건을 지키는 데 필수"라며 "이 기술이 전 세계 노로바이러스 발생율을 줄일 것"이라고 기대했다.

 

연구팀이 개발한 노로바이러스 검출 센서의 원리. 물 속에 노로바이러스가 있을 경우 특이적으로 붙는 항체가 들러붙는다. 이 항체에 있는 형광물질이 형광을 띤다. 애리조나대 제공
연구팀이 개발한 스마트폰용 노로바이러스 검출 센서의 원리. 노로바이러스에 오염됐을 것으로 의심되는 물 샘플을 종이 미세유체칩에 스며들게 하고, 노로바이러스에만 특이적으로 붙는 항체를 스며들게 한다. 이 항체에는 형광을 내는 물질이 붙어 있다. 만약 샘플 안에 노로바이러스가 있어 항체들이 들러붙으면 그 개수만큼 형광 신호가 나타난다. 애리조나대 제공

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

댓글 0

6 + 10 = 새로고침
###
    과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기

    관련 태그 뉴스