공기 중 코로나바이러스 찾는 기술 나왔다…일체형 진단 플랫폼 개발

▲공기 중 바이러스를 포집하고 탐지하는 일체형 분석 플랫폼 개략도. (사진제공=한국과학기술연구원)

신종 코로나바이러스(코로나19)와 같이 공기 중에 부유 중인 바이러스를 검출하는 일회용 키트가 개발돼 주목된다.

한국과학기술연구원(KIST)은 분자인식연구센터 이준석 박사팀이 광주과학기술원(GIST) 화학과 김민곤 교수팀, 건국대 수의학과 송창선 교수팀과의 공동연구를 통해 공기 중의 바이러스를 현장에서 포집하고 동시에 검출할 수 있는 진단 플랫폼을 개발했다고 12일 밝혔다.

현재 공기 중에 퍼져있는 각종 세균, 곰팡이, 바이러스와 같은 생물학적 위해 물질을 검사하기 위해서는 검사할 장소의 공기를 포집하고 포집한 공기를 실험실에 가져온 후 적게는 수 시간에서 길게는 수일이 소요되는 별도의 분석 공정이 필요하다.

또 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.

공동연구진이 개발한 일회용 바이러스 포집ㆍ진단 키트는 임신 진단 키트와 유사한 형태다. 별도의 세척이나 분리 없이 하나의 키트 내에서 10~30분간의 포집 후 20분의 분석을 통해 현장에서 최대 50분 안에 포집, 분석의 모든 과정을 완료해 손쉽게 부유 바이러스의 존재를 확인할 수 있다.

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

IST 이준석 박사는 “현장에서 포집하고 바로 분석이 가능한 플랫폼으로 코로나19 바이러스와 같은 공기 중에 부유 중인 생물학적 위해 인자를 현장 진단해 실내 공기 오염 모니터링 시스템으로 응용할 수 있다”라고 밝혔다.

이번 연구는 삼성미래기술육성사업 지원으로 수행됐다. 이번 연구 결과는 ‘ACS Sensors’ 최신 호에 게재됐으며 표지논문으로 선정돼 출판될 예정이다.