'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. [박헌오의 시조 풍경-11] 다시 꺼내보는 4월의 序詩-불꽃은 언제나 젊게 타오른다
  2. NASA 아르테미스 2호 발사, 한국 큐브위성 'K-라드큐브' 사출 성공… 교신 시도 중
  3. [아침을 여는 명언 캘리] 2026년 4월3일 금요일
  4. 영재고·과학고 의·치대 진학 감소세 "이공계 중시 정책 효과"
  5. [교단만필] 과학의 도시 대전에서, 과학교사로 함께 한다는 것
  1. 대전을지대병원, 환자와 보호자 위로하는 음악회 개최
  2. 교육부 라이즈 재구조화…"시도별 성과 미흡 과제도 폐지"
  3. 충남도, 중소기업·소상공인 지원 추진
  4. "직업환경 보건 지켜질 때 사고와 참사도 예방할 수 있어"
  5. [사이언스칼럼] 문제해결형 탄소 활용 기술

헤드라인 뉴스


또다시 단전위기 둔산전자타운…관리비 납부 갈등 봉합 `난항`

또다시 단전위기 둔산전자타운…관리비 납부 갈등 봉합 '난항'

전제자품 전문상가인 대전 둔산전자타운이 점포 입점상인 간의 관리비 징수와 집행 주체에 대한 갈등으로 쇠락을 거듭하고 있다. 전기요금조차 납부하기 어려워 또다시 단전 경고장이 게시됐고, 주변 상권 역시 침체를 벗어나지 못하고 있다. 2일 찾은 대전 서구 탄방동의 둔산전자타운은 입구부터 단전을 예고하는 안내문이 붙은 채 손님을 맞이하고 있었다. 전기요금을 오랫동안 연체한 탓에 1차 복도와 편의시설부터 단전을 시작해 2차 엘리베이터와 급수용 그리고 상가점포와 사무실까지 단전에도 납부가 이뤄지지 않을 경우 건물 전체에 단전이 이뤄질 수 있..

영재고·과학고 의·치대 진학 감소세 "이공계 중시 정책 효과"
영재고·과학고 의·치대 진학 감소세 "이공계 중시 정책 효과"

영재고·과학고 학생들의 의·치대 진학률이 감소하고 있다. 이공계 인재 육성을 위한 제도적 장치와 함께 이재명 정부의 과학기술 중시 정책 기조 등이 영향을 끼쳤다는 분석이다. 2일 국회 과학기술정보방송통신위원회(과방위) 소속 더불어민주당 황정아 의원이 교육부로부터 받아 공개한 자료에 따르면 영재학교와 과학고를 졸업한 학생들의 의대 진학이 2024학년도 대비 2026학년도 42% 감소했다. N수생을 포함한 수치로, 2024학년도 167명에서 2026년 97명으로 줄었다. 의대 정원이 대폭 늘어난 2025학년도엔 157명이 의대에 진학했..

대전 원도심, 문화로 다시 숨 쉬다…도시재생과 예술의 결합
대전 원도심, 문화로 다시 숨 쉬다…도시재생과 예술의 결합

대전 원도심은 오랜 시간 지역 문화예술의 뿌리 역할을 해왔지만, 도시 확장과 함께 문화 인프라가 신도심으로 이동하며 점차 활력을 잃어왔다. 공연장과 전시시설, 문화공간이 특정 지역에 집중되면서 시민들의 문화 향유 기회 역시 불균형이 심화됐다는 지적이 이어져 왔다. 이에 대전시가 원도심의 역사성과 문화 자산을 바탕으로 새로운 문화 생태계 구축에 나섰다. 도시재생과 예술을 결합한 '3대 특화 문화시설' 조성을 통해 원도심을 다시 문화 중심지로 복원하고, 일상 속 문화 접근성을 높이겠다는 전략이다. 이번 사업이 지역 간 문화 격차 해소와..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 벚꽃 활짝…대전에 봄 왔네 벚꽃 활짝…대전에 봄 왔네

  • 고유가에 운행 포기 속출 고유가에 운행 포기 속출

  • 대전 도심을 푸르게 대전 도심을 푸르게

  • 버스와 트램의 장점 살린 3칸 굴절차량 도심 주행 버스와 트램의 장점 살린 3칸 굴절차량 도심 주행