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코로나19·독감 바이러스 한번에 잡는다...ETRI, 동시 다중측정 PCR기기 개발

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바이러스 진단시간 40분내 단축

헤럴드경제

ETRI 연구진이 PCR 진단결과를 가리키고 있다. [ETRI 제공]


국내 연구진이 코로나19와 독감, 호흡기질환 등 다양한 바이러스를 동시에 진단할 수 있는 PCR(유전자 증폭검사) 기기를 개발했다. 기존 1시간 이상 걸리던 진단시간도 40분 이내로 단축했다.

한국전자통신연구원(ETRI)이 개발한 PCR 기기는 바이오 샘플 채취 한 번만으로 코로나19를 포함해 독감, 호흡기질환 등 다양한 바이러스를 통해 감염되는 여러 질병을 동시에 구분해 빠르게 측정할 수 있다.

기존 PCR 기기는 다중 형광 측정을 위해 다수의 컬러필터가 필요했다. 광원과 카메라 구성이 복잡해 기기가 크고 비싸다. 측정시간도 약 2~3시간으로 길다. 이 기기의 핵심기술은 코드 기반 형광 신호 분리 기술이다. ETRI 연구진은 컬러필터를 없애고 무선 통신기술에 주로 사용되는 직교코드 기반 신호처리 기술을 적용했다. 상대적으로 간단한 광학장치를 통해 저렴하게 구현하면서 측정 신뢰도도 높였다.

PCR 기기를 통해 유전자가 분리 및 증폭되면서 형광물질이 유전자에 붙는데 이 형광물질에 변조 광원을 조사하면 코드로 변조된 형광 광신호를 낸다. 코드를 길게 할수록 관측이 어려운 낮은 농도의 바이러스 검출이 가능하며 잡음도 줄어든다.

높은 정밀성으로 4종 유전자를 동시에 측정할 수 있고 샘플이 준비되면 약 40분 이내로 빠른 유전자 분석이 가능하다. 특히 특정 코드를 활용해 형광을 측정하는 방식은 바이러스 변이와 무관하게 높은 정확도로 진단할 수 있다. 대형병원 검사용으로 제작된 기존 가정용 전자레인지 크기 PCR 기기에 비해 부피를 약 40% 줄였으며 제조 가격도 약 20~30% 수준으로 대폭 낮췄다.

연구 책임자인 서홍석 박사는 “이 기술은 다양한 바이러스를 동시에 쉽고 빠르게 분석할 수 있는 유전자 분석 기술로 국민 보건 증진과 함께 스마트 헬스케어 시대를 앞당길 수 있을 것”이라고 말했다.

연구진은 기술 상용화를 위해 바이오센서, 의료진단기기 업체 등에 기술이전을 추진 중이다. 기술이전과 동시에 상용화가 가능할 것으로 보고 있다.

구본혁 기자

nbgkoo@heraldcorp.com

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