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[코로나19 연구속보] 코로나19 감염 검사, 이제 집에서 한다

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[코로나19 연구속보] 코로나19 감염 검사, 이제 집에서 한다

2020.10.07 11:00

 

칼텍 연구진이 개발한 코로나19 셀프 진단키트. 칼텍 제공
칼텍 연구진이 개발한 코로나19 셀프 진단키트. 칼텍 제공

코로나(COVID-19) 셀프 감염 검사가 가능한 진단키트가 개발됐다. 이는 소량의 침이나 혈액만 있으면  10분 이내 결과를 알 수 있다. 연구팀은 병원 입원 환자들을 대상으로 한 테스트가 계획대로 이뤄지면 의료 전문가 도움을 받지 않고도 집에서 혼자 간편하게 검사 할 수 있는 진단기기로 상품화할 예정이다.  

미국 캘리포니아공대(칼텍) 연구진이 기존에 개발한 저비용 센서를 기반으로 코로나19 등의 감염 여부를 직접 확인해 볼 수 있는 새로운 형태의 ‘멀티플렉스 테스트기’를 개발했다고 밝혔다

의료진에 따르면 무증상 감염을 통한 ‘조용한 전파’는 외부 접촉 등의 특이 사항을 발견하기 힘들어 경로 파악이 어려운 데다 코로나19 바이러스 전파를 억제하기 힘들게 만드는 요인으로 꼽힌다. 

이미 감염되고도 본인이 감염자인지 모르고 돌아다니는 무증상 감염자가 10명 중 4명 정도라는 연구 결과도 보고된 바 있다. 이들이 매일 직장에 나가고, 가족·지인 모임 등에서 활동하게 되면 감염병 추가 확산을 치료제·백신 개발 전엔 도무지 막아낼 방도가 없다는 게 의료업계의 중론이다. 

이에 따라 무증상 감염자를 신속하게 선별할 수 있는 진단기기 개발이 관건이자 코로나19 대유행을 종식시킬 열쇠 중 하나로 비춰지고 있다. 

칼텍 연구진에 따르면 이번에 개발한 멀티플렉스 테스트기는 의료전문가 도움 없이 가정에서 소량의 침·혈액 분석만으로 코로나19 감염 여부를 10분 이내 판별할 수 있다. 현재까지 개발된 가장 빠른 진단키트의 검사시간은 대략 30분 내외로 알려져 있다.
 
이번 테스트기 개발은 이 대학 의학과 앤드루와 페기체른 교수와 웨이 가오 교수가 공동으로 이끌었다.  가오 교수는 앞서 혈액·침·땀 등에 포함된 극소량의 특정 화합물을 검출, 통풍 및 스트레스 수준 등의 상태를 진단할 수 있는 무선 센서를 개발한 바 있으며, 이 기술을 토대로 이번 테스트기 개발도 이뤄졌다. 

연구팀이 제작한 센서는 마치 시트처럼 생겼으며, 소재는 ‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀을 이용했다. 레이저로 자른 플라스틱 시트는 모공이 작은 3차원(D) 입체 그래핀 구조를 띤다. 때문에 이 모공들은 센서에 많은 양의 표면적을 만들어 매우 적은 양에만 존재하는 화합물도 민감하게 감지할 수 있다. 또 이 센서에서 그래핀 구조는 코로나19 바이러스 막 바깥표면에 돌기형태의 단백질(스파이크단백질)과 같이 특정 단백질에 민감한 면역시스템 분자인 항체와 결합하기 쉽게 돼 있다. 

칼텍 연구진은 멀티플렉스 테스트기를 ‘SARS-CoV-2 RapidPlex’라고 이름 붙였다. 이 신형 센서에는 코로나19 바이러스를 발견할 수 있는 단백질과 항체, 코로나19 감염의 심각성을 나타내는 염증 표지물질 등이 함께 들어가 있다. 연구팀은 “몇 분 안에 3가지 수치 데이터를 동시에 확인할 수 있어 초기 감염, 면역력, 중증도 등 감염에 대한 전체 상태값을 얻을 수 있다”면서 “단일 센서로 3가지 데이터로 감염 정보를 확인할 수 있는 유일한 원격의료 플랫폼일 것”이라고 설명했다. 

일반적으로 현재 시중에 판매되고 활용 중인 코로나19 검사 진단키트로는 그 결과가 나오는데 수 시간 이상 혹은 하루 이상 걸린다. 또 비싸고 복잡한 장비를 필요로 하는 경우가 많다. 반면 연구팀의 이번 신기술은 단순하고 휴대도 가능하다. 

이번에 개발한 테스트기는 코로나19 양성·음성 검사를 받은 몇몇 개인으로부터 의학 연구의 목적으로 혈액과 침 등의 검체를 얻어 연구실에서만 시험해 왔으므로 후속연구가 필요한 상황. 가오 교수는 “테스트 결과 센서의 정확도는 높은 것으로 나타났지만, 정확도를 실제로 확인하기 위해서는 실험실 샘플이 아닌 실제 환자를 대상으로 더 큰 규모의 테스트를 진행해 봐야 한다”고 말했다.

연구팀은 이번 기술의 상용화를 위해 입원한 코로나19 환자를 대상으로 테스트를 본격화할 계획이다. 병원 내 테스트를 마친 뒤에는 가정 내 사용을 위한 테스트의 적합성 연구도 추진할 계획이다. 

연구팀은 “검사기를 우편으로 보내 자신이 직접 자신의 몸 상태를 검사할 수 있도록 할 것”이라며 “코로나19뿐만 아니라 다른 종류의 감염병 검사도 가능하도록 성능 개선을 이뤄, 감염병 진단 멀티플랫폼을 만들 것”이라고 말했다. 

가오 교수는 “이번 검사 장치를 가정에서도 쓸 수 있도록 하기 위해선 기술개발 뿐만 아니라 관련 규제도 개선해야 할 것”이라고 강조했다. 
 


※참고자료 
 https://engineering.princeton.edu/news/2020/09/28/conversation-quickly-spreads-droplets-inside-buildings

 

※출처 : 한국과학기자협회 네이버 포스트 

https://post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=29630895&memberNo=36405506&navigationType=push

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