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연구팀이 개발한 전기화학센서 모식도. POSTECH 제공

[파이낸셜뉴스] 코로나바이러스의 끊임없는 변이로 기존 진단 기술의 한계가 드러나는 가운데, 포항공과대학교(POSTECH)·아산병원 공동연구팀이 모든 주요 바이러스 변이에 효과적으로 대응할 수 있는 혁신적인 진단 센서를 개발했다.

14일 POSTECH에 따르면 이번 연구는 POSTECH 신소재공학과 오승수 교수, 우성욱 교수, 이민종 박사팀과 아산병원 김성한 교수 연구팀이 함께 진행했으며, 분석화학 분야 국제학술지인 ‘바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스(Biosensors and Bioelectronics)’ 온라인판에 게재됐다.

코로나19 같은 감염병 확산 예방의 핵심은 감염자를 신속하게 식별하는 것이다. 하지만 바이러스는 계속해서 변이를 일으키기 때문에 기존 진단법으로는 새로운 변이를 제때 감지할 수 없다.

이를 해결하기 위해 연구팀은 바이러스의 약점에 주목했다. 바이러스가 체내로 침투하려면 반드시 우리 몸속에 있는 특정 수용체(ACE2)와 결합해야 하는데, 이 결합 방식은 변이가 일어나도 바뀌지 않는다는 사실을 활용했다. 이를 바탕으로 연구팀은 ACE2 수용체를 모방한 분자 인식 물질을 개발하고, 이 물질을 간편하고 휴대하기 쉬운 전기화학센서에 접목했다.

이 센서의 큰 장점 중 하나는 사용 편의성이다. 기존의 PCR 검사나 신속 항원 검사 키트는 바이러스를 분해하는 복잡한 전처리 과정이 필요했지만, 연구팀이 개발한 센서는 환자의 침(타액)을 그대로 사용할 수 있어 현장 검사가 가능하다. 또 연구팀은 분자 인식 물질을 전극에 붙일 때 피라미드 모양의 DNA 나노구조체를 활용함으로써 센서의 정확도를 더욱 높였다.

아산병원 감염병관리센터와 함께 실제 코로나 환자의 침으로 진단시험을 진행한 결과, 연구팀의 센서는 오미크론을 포함한 지금까지의 주요 코로나바이러스 변이들을 매우 정확하게 감지했으며, 독감 등 다른 바이러스와도 확실히 구별되어 오진 가능성이 거의 없는 것으로 나타났다.

POSTECH 오승수 교수는 "계속해서 등장하는 코로나 변이에 대응할 수 있는 진단 기술로 새로운 변이에도 바로 사용할 수 있어 앞으로 감염병 관리에 큰 도움이 될 것"이라며 이번 연구의 의의를 전했다. POSTECH 이민종 박사는 “이 기술을 이용해 코로나바이러스뿐 아니라 다른 치명적인 바이러스의 변이에 대해서도 효과적으로 대응할 수 있는 센서 개발 연구를 계속 이어갈 것”이라는 포부를 밝혔다.

한편, 이 연구는 삼성전자 미래기술육성센터, 산업통산자원부 한국산업기술기획 평가원의 시장주도형K-센서기술개발사업, 과학기술정보통신부 및 한국연구재단의 STEAM연구사업, 한국기초과학지원연구원의 기초과학연구역량강화사업의 지원으로 수행됐다.

jiany@fnnews.com 연지안 기자

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