코로나바이러스, 변이 상관없이 현장 30분내 검출...KIST, 검출 시스템 개발

초고감도 반도체 기반의 바이오센서 플랫폼의 검출 모식도 및 코로나19 변이 바이러스 검출 결과
초고감도 반도체 기반의 바이오센서 플랫폼의 검출 모식도 및 코로나19 변이 바이러스 검출 결과

코로나19 변이 바이러스를 빠르고 정확하게 검출할 수 있는 진단 플랫폼 기술이 국내에서 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)는 생체재료연구센터 이관희·김호준 연구원팀이 변이에 상관없이 코로나19 바이러스를 현장에서 30분 내 PCR 수준 감도로 검출할 수 있는 바이오센서 플랫폼을 개발했다고 26일 밝혔다.

현재 유전자 기반 PCR 진단은 최소 수 시간이 필요하다. 특히 유전자 서열이 존재해야만 진단 가능해 다른 유전자 서열을 갖는 변이종은 진단능력이 감소한다. 간이 검사키트도 변이 바이러스 진단에는 한계를 보인다.

연구팀은 코로나19 바이러스 감염 수용체인 'ACE2'에 주목했다. 변이 바이러스도 인체에 침투하기 위해 ACE2와 결합한다. ACE2를 적용한 고감도 바이오센서로 바이러스 범용 검출이 가능할 것으로 봤다. ACE2 수용체와 결합된 전기신호 기반 현장형 반도체 바이오센서 플랫폼을 제작, 코로나19 바이러스의 물리적 특성을 모사한 바이러스를 합성해 바이오센서 플랫폼을 최적화했다.

플랫폼을 이용한 진단 결과, 실제 코로나19 바이러스 및 변이 바이러스를 PCR 검사수준 감도로 현장에서 실시간 검출하는데 성공했다.

이관희 연구원은 “ACE2 수용체와 고감도 반도체 바이오센서를 결합하는 기술로 현장에서 변이 바이러스를 검출할 수 있는 진단 시스템 개발을 가능하게 했다”며 “빠른 시일 내 센서 표준화와 규격화를 거쳐 상용화할 예정”이라고 밝혔다.

김호준 연구원은 “이번 연구로 개발한 합성 바이러스의 경우 감염력이 없기 때문에 생물안전도(BSL레벨)이 낮은 곳에서도 취급이 가능하고 다른 바이러스 진단 플랫폼 연구에도 활용이 가능하다는 장점이 있다”며 “합성 바이러스를 활용한 고감도 정밀 검출 플랫폼 최적화 등에 대한 연구를 지속할 예정”이라고 말했다.

김영준기자 kyj85@etnews.com