유전자 양 대신 분자 고유 신호 증폭

바이러스 검출을 위한 광 신호 증폭법의 원리./재료연구소 제공

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국내 연구진이 신종 코로나 바이러스 감염증(코로나19)과 같은 호흡기 감염병을 30분 이내에 진단할 수 있는 광센서를 개발했다.

재료연구소는 정호상 표면기술연구본부 박사 연구팀이 이민영 삼성서울병원 박사와 함께 광 신호 증폭 효과를 이용한 바이러스·세균 유전자 검출법을 개발했다고 24일 밝혔다.

연구팀의 광센서는 기존 역전사 중합효소 연쇄반응(RT-PCR) 검사 과정 중 유전자 증폭 시간을 크게 단축시킨다. RT-PCR 검사는 바이러스의 유전자 양을 증폭해 이를 검출하는 원리인데, 증폭에 걸리는 시간이 길어 전체 진단 시간이 6시간 정도로 알려져있다.

연구팀은 30나노미터(nm·10억분의 1미터)의 지름과 수 마이크로미터(μm·100만분의 1미터)의 길이를 가진 은(銀) 나노선들로 이뤄진 광센서를 만들었다. 은 나노선들끼리 맞닿는 부분은 분자의 ‘라만 신호’가 수억배 이상 증폭된다. 라만 신호는 분자가 가지는 고유의 전자기파(빛) 신호다. 검체 속 바이러스의 유전자 양을 증폭시키는 대신, 유전자를 이루는 분자들의 라만 신호를 민감하게 감지할 수 있게 한 것이다.

이 방법을 이용하면 증폭에 20여분, 전체 진단에 30여분이 걸린다는 게 연구팀의 설명이다. 연구팀은 "코로나19 사태로 인해 진단 시장이 급격하게 성장한 가운데, 본 기술을 공항과 항만, 공공장소와 다중이용시설 등에서 긴급 감염 진단에 활용할 수 있다"고 설명했다.

연구성과는 국제 학술지 ‘센서스 앤 액츄에이터 비: 케미컬(Sensors and Actuators B: Chemical)’에 지난달 28일 게재됐다.

김윤수 기자(kysme@chosunbiz.com)

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