[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. KAIST 배상민 교수팀, 식수 고민 담은 '솔라스틸 박스' 레드닷 디자인 '대상'
  2. GS25 천안봉명으뜸점, 천안시 봉명동 '봉명천사의 집' 등록
  3. 연휴 집중호우, 충청권 아직 큰 피해 없어… 19일까지 최대 200㎜
  4. 천안문화재단, 28일부터 '인디피크닉 in 천안' 운영
  5. 천안교육지원청, 학생참여예산학교 운영
  1. 천안시보건소, HPV 무료 예방접종 당부…"여름방학이 기회"
  2. 천안서북소방서, 관서장 주관 비위·부조리 근절 교육 실시
  3. 대진기공·문래자동차공업주식회사, 천안지역 취약계층 후원금 기탁
  4. 상명대 주관 '웹툰로드' 참가단, 태국 문화부 장관과 간담회
  5. 백석문화대, 전문대학 혁신지원사업 성과평가 2년 연속 '전 영역 S등급'

헤드라인 뉴스


홈 첫 승 또 무산된 대전, 끓어오르는 팬심에 ‘황선홍 퇴진’ 요구 빗발(영상포함)

홈 첫 승 또 무산된 대전, 끓어오르는 팬심에 ‘황선홍 퇴진’ 요구 빗발(영상포함)

대전하나시티즌이 지독한 '홈 무승'의 늪에서 좀처럼 빠져나오지 못하고 있다. 18일 대전월드컵경기장에서 열린 하나은행 K리그1 2026 18라운드, 울산 HD와의 홈경기에서 대전은 승리를 목전에 두고도 2-2 무승부를 거두며 다시 한번 고개를 숙였다.이날 대전은 전반 하창래와 서진수의 연속골로 2-0 리드를 잡으며 홈 첫 승의 기대감을 한껏 높였다. 전반전 대전의 경기력은 올 시즌 홈 경기 중 단연 최고였다. 강도 높은 전방 압박과 유려한 패스 전개는 강력한 우승 후보인 울산을 상대로도 전혀 밀리지 않는 모습이었다. 상대가 하프라인..

피해구제 사각지대 놓인 홈플러스 입점업체들
피해구제 사각지대 놓인 홈플러스 입점업체들

"지난해 3월 홈플러스가 회생절차에 들어간 이후 마트를 찾는 고객들의 발길이 뚝 끊겼습니다. 마트 이용객이 줄다 보니 저희 같은 입점업체에도 손님이 찾아오지 않습니다. 이제는 차라리 청산절차가 조속히 진행돼 손실을 조금이라도 줄였으면 하는 마음이 더 큽니다." 지난 15일 홈플러스 유성점에서 기자와 만난 한 입점업체 대표의 하소연이다. 이 업체의 매출은 입점 초기와 비교해 80~90%가량 감소했다. 이전부터 영업 상황이 좋지 않았지만, 지난해 3월 홈플러스가 기업회생절차에 들어간 이후 매출 감소세가 더욱 가팔라졌다. 마트에서 판매하..

기준금리 인상에 대출 수요자 한탄... 높은 금리·낮은 한도에 `한숨`
기준금리 인상에 대출 수요자 한탄... 높은 금리·낮은 한도에 '한숨'

기준금리가 3년 6개월 만에 인상되면서 가계대출을 받으려는 수요자들의 한탄이 곳곳에서 터져 나오고 있다. 주요 시중은행 주택담보대출 금리 상단이 7%를 넘어선 상황에서 기준금리 인상에 따라 8%대 진입 가능성까지 제기되면서 차주들은 이자 부담에 막막함을 토로한다. 여기에 은행권이 대출 조이기에 들어가며 한도가 남은 영업점을 찾아 나서는 등 돈 빌리기가 어려워졌기 때문이다. 19일 금융권에 따르면 16일 기준 KB국민·신한·우리·하나·농협은행 등 5대 시중은행 주택담보대출 혼합형(고정) 금리(은행채 5년물 기준)는 연 4.77~7.4..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 장마 주춤한 사이 활짝 핀 개망초 장마 주춤한 사이 활짝 핀 개망초

  • 무더위 피해 서점에서 북캉스 무더위 피해 서점에서 북캉스

  • 실종된 태극기 실종된 태극기

  • ‘제헌절에 대해 공부해요’ ‘제헌절에 대해 공부해요’