[서울파이낸스 김현경 기자] 검체를 투입하는 즉시 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)의 감염 여부를 판별하는 바이오센서가 국내 연구진에 의해 개발됐다.
상용화되기까지 후속 연구와 임상 등 여러 과정을 거쳐야 한다. 100%의 정확도에 시간을 대폭 줄인 만큼 상용화될 경우 코로나19의 확산을 막는 데 큰 도움이 될 것으로 기대된다.
한국기초과학지원연구원(KBSI)은 분석과학연구본부의 서기완·박창균·김승일 박사가 그래핀 기반의 전계효과트랜지스터(FET) 바이오센서를 제작해 코로나19 바이러스(SARS-CoV-2)를 검출하는 데 성공했다고 22일 밝혔다.
현재 정부에서 코로나19의 감염을 판별하는 데 쓰는 진단키트는 검체에 극미량 있는 유전자를 증폭하는 RT-PCR 방식이다. RT-PCR 방식은 정확도가 95% 이상으로 높지만, 2∼3시간 정도가 소요된다.
반면 혈액의 항원을 이용하는 방식은 검사 시간이 10분 내외로 짧지만, 정확도가 50∼70%로 높지 않아 잘 쓰이지 않는다.
연구진이 개발한 바이오센서는 바이러스에 대한 항원·항체 반응을 이용했다. 센서는 그래핀 위에 코로나19 바이러스에만 결합하는 항체(수용체)를 고정시켜 놓은 상태에서 검체가 주입되면 바이러스가 항체에 결합하고, 이 반응을 인식한 센서는 전기적 신호로 바이러스의 유무를 알리는 구조다.
그래핀은 탄소 원자가 6각형 벌집 모양으로 연결된 2차원의 평면 물질로 구리보다 전기가 100배 더 잘 통한다. 여기에 FET 구동원리가 적용돼 매우 낮은 바이러스 농도에서도 바이러스를 판별할 수 있다.
연구진은 논문에 1mL 안에 242카피 이상의 바이러스만 있다면 정확히 감염 여부를 판별할 수 있다고 밝혔다.
서기완 박사는 “기존 화학적 원리를 이용한 항원·항체 검사법은 비교적 고농도의 바이러스가 필요했으나 이번에 개발된 바이오센서는 낮은 농도의 바이러스에도 고감도로 반응한다”고 설명했다.
연구성과는 세계적인 나노 분야의 학술지 ‘ACS(미국화학협회) 나노’의 온라인판에 지난 15일 게재된 데 이어 20일 미국과학진흥협회(AAAS)의 연구성과 홍보 플랫폼을 통해 긴급 공개됐다.
