박현규 교수팀의 신개념 '등온 핵상 증폭 기술'
진단장비 소형화 및 경량화도 가능해질 듯
지난 9일 오전 대전 유성구 엑스포 과학공원 선별진료소에서 한 시민이 코로나19 검사를 받고 있다. 대전=뉴스1
국내 연구진이 코로나19 바이러스와 같은 RNA(리보핵산) 바이러스를 20분 안에 초고감도로 검출할 수 있는 기술을 개발했다.
한국과학기술원(KAIST)은 생명화학공학과 박현규 교수 연구팀이 RNA 바이러스의 표적 RNA를 초고감도로 검출하는 새로운 ‘등온 핵산 증폭 기술(NESBA)’을 개발했다고 15일 밝혔다.
RNA 바이러스 초고감도 검출 기술 연구 모식도. KAIST 제공
현재 코로나19 바이러스 검출에 쓰이는 표준 진단방법은 ‘PCR’로 알려진 역전자 중합효소 연쇄반응(qRT-PCR) 기법이다. 이 방법은 진단 정확도는 높지만 여러 조건이 필요하다는 점이 단점으로 지적돼왔다. 핵산을 증폭시킬 복잡한 온도조절 장치가 필요하고 검사시간도 평균 2, 3시간으로 긴 편이다. 게다가 고가의 전문 진단 설비가 갖춰진 대형병원과 전문 임상검사센터 등에서만 수행이 가능해 진단장비 소형화가 어려웠다.
이에 박 교수팀은 네스바(NESBA) 기술을 개발했다. 이는 기존 나스바(NASBA) 기술을 개량한 것으로, 이전보다 민감도가 100배 이상 향상됐다. 또 별도의 온도 변환 과정 없이 동일 온도(41℃)에서 표적 바이러스의 RNA를 20분 만에 검출하는 데 성공했다. 효율성 확보 및 시간 단축이라는 두 개의 목표를 모두 달성한 것이다.
연구를 진행한 박현규(왼쪽) KAIST 생명화학공학과 교수와 주용 연구원. KAIST 제공
박 교수는 "등온 핵산 증폭 기술은 코로나19 바이러스 같은 RNA 바이러스들을 신속하게 조기 진단 할 수 있는 분자진단 시스템에 활용될 가능성이 매우 크다"며 "현재 코로나19의 임상 샘플 테스트에서도 매우 좋은 결과를 얻었다"고 설명했다. 특히 온도를 유지할 수 있는 인큐베이터 기술만 확보되면 소형화 및 상용화도 가능한 상황인 것으로 알려졌다.
생명화학공학과 박사과정 주용 연구원과 김효용 박사가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 영국 왕립화학회가 발행하는 국제학술지 ‘나노스케일’ 2021년 24호 표지논문으로 선정됐다.
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