[영상]전기 없이 세균 감염성 질환 1시간 내 진단기구 탄생… 오지서 용이 기대

  • 경제/과학
  • 대덕특구

[영상]전기 없이 세균 감염성 질환 1시간 내 진단기구 탄생… 오지서 용이 기대

IBS 첨단연성물질 연구단, 오지서 세균감염·내성 진단하는 수동 기구 발명
인도 현지서 진단 실시… 무분별했던 항생제 오·남용 사례 대폭 감소 기대

  • 승인 2020-05-19 09:50
  • 수정 2021-05-13 16:27
  • 임효인 기자임효인 기자
ㅇ
피젯 스피너와 진단용 스피너. IBS 제공

전기 없이 간단한 작동으로 1시간 내 세균 감염을 진단할 수 있는 기구가 개발됐다. 최대 일주일이 걸리던 감염성 질환 진단을 시간 단위로 대폭 단축하고 100% 진단 정확도에 진단 비용까지 저렴해 인프라가 부족한 오지에서 항생제 오남용을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

기초과학연구원(IBS) 첨단연성물질 연구단 조윤경 그룹리더(UNIST 생명과학부 교수) 연구진은 장난감 '피젯 스피너'를 닮은 수동 진단 기구를 발명했다고 밝혔다.

적은 힘으로 빠르게 오랫동안 회전하는 피젯 스피너에서 아이디어를 얻은 연구진은 손으로 돌리는 미세유체칩을 구상하고 조윤경 박사가 지난 2014년 개발한 'FAST(fluid-assisted separation technology)' 기술을 응용했다. 일반 미세유체칩은 시료를 거르는 필터 아래쪽에 공기가 있어 시료를 통과시키는 데 높은 압력이 필요한 반면 필터 아래쪽에 물을 채우는 FAST 기술의 경우 상대적으로 작은 압력으로 시료를 통과시킬 수 있어 손힘으로도 충분하다. 

 

 


 


연구진은 회전으로 병원균을 농축한 다음 세균 분석과 항생제 내성 테스트를 순차적으로 수행하도록 기구를 설계했다. 진단용 스피너에 소변 1㎖를 넣고 1~2회 돌리면 필터 위에 병원균이 100배 이상 농축된다. 이 필터 위에 시약을 넣고 기다리면 살아 있는 세균의 농도를 색깔에 따라 육안으로도 판별할 수 있고 추가로 세균의 종류도 알아낼 수 있다.

세균 검출 후에는 세균이 항생제에 내성을 가졌는지도 확인할 수 있다. 같은 진단용 스피너에 항생제와 섞은 소변을 넣고 농축시킨 뒤 세균이 살아 있는지를 시약 반응으로 확인한다. 이 과정은 농축에 5분, 반응에 각각 45분이 걸려 2시간 내 감염과 내성 여부를 모두 진단할 수 있다. 

ㅇ
기존의 세균 검출 과정(위)과 진단용 스피너(아래)

연구진은 인도 티루치라팔리 시립병원에서 자원자 39명을 대상으로 병원의 배양 검사와 진단 스피너 검사를 각각 진행해 세균성 질환을 진단했다. 실험 결과 진단스피너로 검사 결과를 1시간 이내 확인했을 뿐만 아니라 병원에서 배양에 실패한 경우까지 정확히 진단했다. 현지에서 일반적인 처방으로 59%에 달했을 항생제 오남용 비율을 0%로 줄일 수 있었다.

복통·유산·뇌졸중 등 다양한 증상으로 나타나는 감염성 질환은 진단에 보통 하루 이상 걸리는 배양 검사가 필요하다. 의료 인프라가 부족한 개발도상국에서는 최대 일주일가량이 소요되기도 해 이번 연구 성과를 통해 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대된다. 

연구를 이끈 조윤경 그룹리더는 "이번 연구는 미세유체칩 내 유체 흐름에 대한 기초연구를 토대로 새로운 미세유체칩 구동법을 개발했다는 의미가 있다"며 "항생제 내성검사는 고난도인 데다 현대적인 실험실에서만 가능했는데 이번 연구로 빠르고 정확한 세균 검출이 가능해져 오지에서 의료 수준을 증진시킬 수 있을 것"이라고 밝혔다.

공동 제1저자인 아이작 마이클 연구위원은 "진단용 스피너는 개당 600원(재료비 기준)으로 매우 저렴하고 비전문가도 사용할 수 있다"고 덧붙였다.

 

기초과학연구원은 기초과학의 진흥을 위한 연구 지원과 공동 연구업무를 수행하기 위해 설립된 과학기술정보통신부 소관 연구기관으로 국내 노벨과학상 수상자 배출이 기대되는 기관 중 하나다. 임효인 기자 

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. "활옥동굴, 폐쇄보다 해법"…이동석 충주시장 '현장행정' 첫 시험대
  2. 정년 후 재고용, 이제 회사 마음대로 못한다?… 대법 "관행 따져야"
  3. 예산군, 가을 축제 잇따라 개최… 행사장 안전관리 강화
  4. 예타 막힌 대전 나노반도체 국가산단…몸집 줄여 재도전
  5. (종합)충남대·공주대 통합교명 ‘충남대’… 대전·공주에 통합본부 둔다
  1. 황운하 "대전중수청 이전 홍보는 몰염치"… 민주당에 쓴소리
  2. ‘한 대학 두 본부’…충남대·공주대 통합 이후 모습은…
  3. 원도심 인구 감소 대응위한 도심형 모델 개발 필요
  4. 與 당권 틀어쥔 김민석 충청 현안 해결해야
  5. 중수청 첫 인력 윤곽 나온다… 20일 검찰청 특례임용 마감

헤드라인 뉴스


"더는 버티기 어려워"… 대전 서남부터미널, 폐업 재신청

"더는 버티기 어려워"… 대전 서남부터미널, 폐업 재신청

대전 서남부터미널 운영업체가 폐업 허가 신청서를 재접수한다. 운영업체는 앞서 대전시와 중구가 교통대책을 마련을 할 수 있도록 기존 신청을 철회했지만, 경영난이 지속되고 누적된 손실이 커지면서 더 이상 운영을 지속하기 어렵다고 판단해 폐업을 재신청하기로 했다. 18일 운송업계 등에 따르면 서남부터미널 운영사인 ㈜루시드는 20일 폐업 허가 신청서를 중구청에 제출할 예정이다. 앞서 루시드는 7월 폐업 허가 신청서를 제출한 바 있다. 하루 이용객이 100명에도 미치지 못하는 상황에서 매년 1~2억 원의 적자가 누적되면서 운영이 어려워졌기..

대전 프로스포츠 5인방, 아시안게임 금빛 도전
대전 프로스포츠 5인방, 아시안게임 금빛 도전

2026 아이치·나고야 아시안게임이 한 달여 앞으로 다가오면서 대전 연고 프로스포츠 선수들의 금빛 도전에도 관심이 쏠린다. 프로야구 한화 이글스에서는 노시환과 문현빈이 태극마크를 달고, 왕옌청은 대만 대표팀 유니폼을 입는다. 여자배구는 정관장 소속 박여름과 박은진이 대표팀 명단에 이름을 올리며 대전을 대표해 국제무대에 나선다. 한화에서는 노시환과 문현빈이 한국 야구대표팀 최종 명단에 포함됐다. 노시환은 내야수, 문현빈은 외야수로 대표팀 타선에 힘을 보탤 전망이다. 한국 야구대표팀은 2010 광저우 대회부터 2014 인천, 2018..

민주당 김민석 신임 대표, 행정수도 과업 완성할까
민주당 김민석 신임 대표, 행정수도 과업 완성할까

더불어민주당 신임 김민석 대표가 국책사업이자 역사적 대의인 '행정수도 완성'에 견인차 역할을 할지 주목된다. 행정수도 완성을 국정 과제로 채택한 이재명 정부의 첫 총리를 지냈고, 총리 세종 공관과 정부세종청사를 오가며 누구보다 행정수도의 의미와 가치를 잘 알고 있기에 기대를 모은다. 당 대표 선거 과정에서도 하반기 정기국회 내 '행정수도특별법' 제정안의 당론 채택과 통과를 공언한 바 있다. 해당 법안 통과가 여·야 합의에 의한 중차대한 사안인 만큼, 김 대표의 의지만으로 실현될 수 없다는 점은 아킬레스건으로 남아 있다. 국민의힘 장..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 다시 찾아 온 폭염…참새들의 ‘여름 피서’ 다시 찾아 온 폭염…참새들의 ‘여름 피서’

  • 을지훈련 시작…비상급식 체험 을지훈련 시작…비상급식 체험

  • 더불어민주당 신임 당 대표에 김민석 더불어민주당 신임 당 대표에 김민석

  • 민주당 전당대회서 고공 시위 민주당 전당대회서 고공 시위