'공기 중 바이러스' 현장에서 50분 내 검출 기술 개발

  • 경제/과학
  • 대덕특구

'공기 중 바이러스' 현장에서 50분 내 검출 기술 개발

KIST-GIST 바이러스 포집·검출 일체형 진단 플랫폼
일회용 포집·진단 키트 이용 빠르고 선택적인 탐지

  • 승인 2020-11-12 17:03
  • 수정 2021-05-06 13:45
  • 임효인 기자임효인 기자
111
국내 연구진이 공기 중에 있는 특정 바이러스를 현장에서 한 시간 이내 검출할 수 있는 기술을 개발했다. 포집한 공기를 실험실로 옮기지 않고 현장에서 빠르게 검출할 수 있으며 여러가지 바이러스를 동시에 검출할 수 있어 실내 공기 오염 모니터링 등에 응용할 수 있을 것으로 전망된다.

12일 한국과학기술연구원(KIST)에 따르면 분자인식연구센터 이준석 박사팀은 광주과학기술원(GIST) 화학과 김민곤 교수팀, 건국대 수의학과 송창선 교수팀과의 공동연구를 통해 공기 중 바이러스를 현장에서 포집하고 동시에 검출할 수 있는 진단 플랫폼을 개발했다.

현재 공기 중 퍼져 있는 각종 세균·곰팡이·바이러스 등 생물학적 위해물질을 검사하기 위해서는 검사할 장소의 공기를 포집하고 포집한 공기를 실험실에 가져온 후 적게는 수 시간에서 길게는 수일이 소요됐다. 실험실로 옮기지 않고 현장에서 바로 검사할 수 있는 기존 기술은 세균 또는 곰팡이의 농도를 모니터링할 수는 있었으나 특정 미생물의 유무나 입자 크기가 작은 바이러스를 구별하는 데는 한계가 있었다.

연구진이 개발한 일회용 바이러스 포집·진단 키트는 임신 진단 키트와 유사한 형태로 별도의 세척이나 분리 없이 하나의 키트로 10분~30분간 포집 후 20분간 분석을 통해 현장에서 최대 50분 안에 부유 바이러스의 존재를 확인할 수 있다.

DF

진단 플랫폼은 공기 채집기를 통해 부유 바이러스를 유리 섬유로 이루어진 필터인 다공성 패드에 수집, 농축하고 모세관 현상을 이용해 검출 영역으로 이동시킨다. 이동한 바이러스는 특정 바이러스에만 반응하는 항체가 부착된 적외선 발광 나노입자와 결합돼 여러 바이러스가 공존하고 있는 환경에서도 원하는 바이러스를 선택적으로 검출할 수 있다. 이러한 진단 키트를 동시에 4개 이상 삽입할 수 있는 형태로 제작해 동시에 여러 종류의 바이러스를 검출할 수도 있다.

다음은 연구자 일문일답.

 

-연구를 시작하게 된 계기와 배경은 무엇인가.

▲미세먼지의 심각성과 대기 내 생물학적 위해인자의 위험성에 대한 우려가 급증하면서 실내공기질에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히 에어로졸 내 미세병원체는 공기를 타고 광범위하게 확산돼 사람이나 동물 호흡에 의해 전염돼 각종 호흡기 질환을 초래하기 때문에 신속한 진단을 통한 조기 통제가 필요하다. 현재 실내 부유미생물 검사법은 수 시간, 수 일이 소요되며 입자 분석과 ATP 생물 발광 분석을 기반으로 한 실시간 생물학적 위험도 모니터링 시스템은 특정 미생물에 대한 선택적 감지가 어렵다.

 

-그동안 연구성과와 무엇이 다른가. 

▲이번 연구에서는 현장에서 바이오 에어로졸을 포집하고 동시에 검출할 수 있는 일체형 진단 플랫폼을 개발했다. 주변 환경의 변수에 따라 크기와 특성이 달라지는 에어로졸의 특성을 고려하기 위해 다양한 환경을 구현할 수 있는 인공 에어로졸 조성 시스템을 구축했다. 일체형 플랫폼에는 일회용 바이러스 포집과 진단키트가 포함돼 있어 임신 진단키트처럼 액상 시료 분석에 사용되는 신속 진단키트를 변형했다. 다공성 포집패트를 사용해 에어로졸 채집과 분석이 가능하다.

배경 신호가 적은 적외선 나노입자에 특성 바이러스에 대한 선택성을 가지는 항체를 결합해 유사 호흡기 바이러스가 섞인 에어로졸 내에서 조류 인플루엔자 바이러스를 선택적으로 검출할 수 있었다.

 

-실용화된다면 어떻게 사용될 수 있나.

▲미세먼지와 함께 다양한 에어로졸 기초연구에 활용될 수 있다. 야외 현장과 다양한 임상 시료 테스트를 통한 성능 검증 후 현장에서 공기 매개 미생물을 조기 진단해 확산을 막기 위한 모니터링 시스템으로 활용할 수 있다. 임효인 기자

 

 

 

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

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. [조상호 세종시장 당선자 공약 돋보기] 22년 희망고문 '행정수도특별법', 악순환 끊는다
  2. 세종 5-2생활권 첫 주택 공급 포문…'우미린 센터파크'
  3. 전신주 구리 접지선 훔쳐 한전에 2500만 원 손해 끼친 50대 검거
  4. [강미애 세종교육감 당선자 공약 돋보기] “입시가 강한 교육” 12년 체제 확 바꾼다
  5. 갈고닦은 기술의 향연
  1. 신고 30초 만에 경찰 등장… 대전서 8천만 원 보이스피싱범 현행범 체포
  2. [아침을 여는 명언 캘리] 2026년 6월26일 금요일
  3. 종사자 소진 예방과 안전한 근로환경 조성 위한 전문 심리상담 지원
  4. [박헌오의 시조 풍경-21] 벌목장의 텃새
  5. 충남중기청, 스마트제조 AX 협의체 출범 및 제1차 위원회 개최

헤드라인 뉴스


신고 30초 만에 경찰 등장… 보이스피싱 현행범 체포 성공

신고 30초 만에 경찰 등장… 보이스피싱 현행범 체포 성공

대전 동구의 한 약국 앞 길거리에서 시민과 경찰의 신속한 공조로 8천만 원 대의 보이스피싱 현금수거책이 현장에서 붙잡혔습니다.대전동부경찰서에 따르면, 지난 3월 19일 오후 6시경 대전 동구 소재 약국 앞 현금인출기 인근에서 40대 여성 피해자가 누군가와 통화하며 흰 가방을 20대 남성에게 건네고, 남성이 이를 받아 급히 자리를 떠나는 사건이 발생했습니다.현장에 있던 50대 시민은 이를 수상하게 여겨 즉시 남성을 주시하며 112에 신고한 뒤 피의자의 뒤를 쫓았습니다. 신고를 받고 인근에서 거점 순찰 중이던 대전역지구대 송준호 경사와..

차주 없다고 압수한 블랙박스 `위법`… 반복되는 경찰 수사 절차 논란
차주 없다고 압수한 블랙박스 '위법'… 반복되는 경찰 수사 절차 논란

교통사고 현장에 남겨진 차량에서 경찰이 블랙박스 SD카드를 영장 없이 압수한 것은 위법수집증거에 해당한다는 법원 판단이 나왔다. 사고 차량이 현장에 남아 있었다는 이유만으로 유류물 취급한 경찰의 절차 판단이 재판에서 부적절하다고 확인된 것이다. 과거 분실 휴대전화 마약 수사 사례처럼 경찰이 현장에서 확보한 증거가 위법수집증거로 배척되는 사례가 반복되면서, 현장 경찰의 증거 확보 역량과 적법절차 이해 부족이 여실히 드러났다는 지적이 나온다. 25일 대전지법에 따르면 제3-1형사부는 특정범죄가중처벌법 위반(도주치상), 도로교통법 위반(..

KAIST "세계 최초 양방향 `브레인 로봇` 기술 개발 나서"
KAIST "세계 최초 양방향 '브레인 로봇' 기술 개발 나서"

한국과학기술원(KAIST) 연구진이 사람의 뇌 신호로 외골격 로봇을 실시간 제어하고, 로봇이 감지한 촉각·힘 정보를 다시 뇌에 전달하는 차세대 뇌-로봇 인터페이스 플랫폼 개발을 시작했다. 기계공학과 공경철·김정 교수 연구팀은 ㈜엔젤로보틱스와 함께 범부처 첨단 의료기기 연구개발사업 플래그십 과제로 세계 최초 양방향 'Brain-to-Robot' 시스템 개발에 착수했다고 25일 밝혔다. 이 과제는 4월부터 2032년 12월까지다. 뇌 신호로 커서를 움직이거나 스마트폰을 제어하는 뇌 인터페이스 기술은 이미 인체 임상 단계에 진입해 있다...

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 갈고닦은 기술의 향연 갈고닦은 기술의 향연

  • 대한민국 패배에 실망하는 축구팬…32강 진출 불투명 대한민국 패배에 실망하는 축구팬…32강 진출 불투명

  • 개원 준비로 분주한 대전시의회 개원 준비로 분주한 대전시의회

  • 여름 반기는 주황빛 능소화 여름 반기는 주황빛 능소화