[나노코리아 2020]코로나19 진단에 쓰이는 나노바이오 기술은?

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ⓒ게티이미지뱅크
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코로나19 팬데믹(세계적 대유행) 속에서 국내 대학 연구진과 기업이 나노바이오 기술을 활용해 바이러스를 신속하고 정확하게 진단하는 기술을 대거 소개했다.

2일 경기도 고양시 킨텍스에서 열린 '나노코리아 2020' 심포지엄에서는 '감염성 병원체(코로나19)의 검출 및 진단(Infectious Pathogen Detection&Diagnosis)'을 주제로 코로나19 관련 특별 세션이 마련됐다.

민준홍 중앙대 교수는 넓은 면적의 표면에서 감염균을 측정하기 위한 시료전처리 기술을 발표했다. 기존에는 면봉 등을 이용해 일부 표면만을 검사할 수 있었고 바이러스와 RNA를 구별할 수 없었다. 민 교수 연구팀은 물티슈 형태의 부직포 재질 도구로 수평방미터 크기 표면을 닦아 시료를 채취하고 이를 전 처리할 수 있는 공정을 개발했다. 화장실처럼 넓은 면적의 표면 오염도나 방역 효과를 검증할 때 유용하게 쓰일 것으로 보인다.

황정호 연세대 교수는 정전기적 시료전처리기술을 이용해 실시간으로 바이오에어로졸을 포집·농축·측정하는 기술을 소개했다. 바이오에어로졸은 공기 중 바이러스, 박테리아, 곰팡이, 꽃가루 등을 말한다. 일상생활 속에 항상 존재하지만 여러 질병과 감염 원인이 되기도 해 이를 검출하는 기술이 중요하다. 연구팀은 공기 중 코로나바이러스 등을 샘플링해 유전자증폭(PCR) 측정하는 연구를 진행 중이다. 음압병실 천장 배기구에서 코로나19 바이러스가 검출하는 것을 확인했다.

차세대 PCR 검사방식인 디지털 PCR 관련 기술도 발표됐다. 반도체 기반 유전자 진단 시스템을 개발하는 옵토레인은 온칩(on-chip) PCR 제품인 'Dr.PCR'를 소개했다. 이 제품은 반도체 기술을 기반으로 90㎚ 상보성금속산화막반도체(CMOS) 기술을 이용해 개발됐다. 나노리터 수준의 용액으로 빠르면 30분 안에 코로나 바이러스를 진단할 수 있는 민감도와 신속성이 특징이다.

이도영 옵토레인 대표는 “코로나19 바이러스는 감염력이 세고 치료제가 없다 보니 무엇보다 초기에 진단할 수 있는 시스템 개발이 필요하다”면서 “공항 등에서 사용하면 국가 단위 방역 체계를 구축할 수 있다”고 설명했다.

이석재 나노종합기술원 박사도 감염성병원체 분석을 위한 모듈화 된 미세유체칩과 디지털 PCR용 나노바이오시스템을 소개했다. 나노종합기술원이 보유한 b-SNAP 시료 전처리 기술과 디지털 PCR 기술을 이용해 초고감도로 감염성 병원체를 분석한다.

박성수 성균관대 교수는 임상시료에서 감염성 병원체 농축과 핵산추출을 위한 미세유체 자동화 장비개발 현황을 발표했다. 분자진단법이 바이러스 검사법 표준으로 자리 잡은 상황에서 핵산시료 준비가 관건이다. 연구팀은 혈액시료에서 바이러스를 농축한 후 핵산을 추출해 측정 민감도를 높이는 방법을 연구했다.

정현정기자 iam@etnews.com