KISTI의 과학향기

코로나 바이러스 팬데믹 해결을 촉구한 유럽위원회의에 응답한 포토닉스21(Photonics21)의 과학자들이 '광학 바이오 센서(optical biosensor)'를 이용하여 체내에 코비드-19 바이러스의 침투와 동시에 식별할 수 있는 새로운 고속 비침습성 진단법을 개발하고 있다. 원래 박테리아 감염, 암 진단을 위한 바이오마커로 개발된 이 초고감도 진단장치는 광자를 사용해 작은 양의 바이러스로도 진단할 수 있다. 이 진단키트는 기존의 고속 진단키트인 '핑거-프릭(finger-prick)' 보다 더 높은 신뢰성을 보인다.

 

새로운 현장 진단키트는 작은 분자를 관찰하여 바이러스 항원을 검출하는데 '나노광 바이오센서(nanophotonic biosensors)'로 소형 칩을 사용하여 콧물이나 타액으로 진단을 수행한다. 이 진단 과정은 즉각적으로 이루어지지만 장비를 준비하고 분석하는 시간을 고려하면 약 30분 정도 걸릴 수도 있다.

 

스페인 카탈로니아 나노과학 기술연구소(ICN2)에 위치한 컨벳(CONVAT)팀은 바르셀로나의 볼디헤브론(Vall D´Hebrón) 병원을 비롯하한 다른 많은 병원에서 환자 샘플을 이용한 임상 실험을 수행했다. 프로젝트 책임자 로라 리추아(Laura Lechuga) 교수는 빠르고 감도가 높고 저렴한 비침습성 진단키트의 중요성을 역설하면서, 작은 용기에 들어가는 이 진단키트는 사용법이 간단하여 의료진이 환자를 진단하는데 쉽게 사용할 수 있으며 코로나 바이러스를 식별하는데 필요한 RNA 가닥을 찾는데 뛰어난 성능을 보인다고 말했다.

 

컨벳팀은 세계에서 가장 민감한 비레이블 감지 기술인 Nano-Interferometric Biosensor을 사용하여 분자 수준에서 바이러스를 진단한다. 센서 표면의 수용체는 특정 항원에 맞게 조정되어 코로나 바이러스 분자만을 식별할 수 있는데, 센서에 빛이 이동할 때 생성되는 나노미터 발광장을 이용해 바이러스 캡시드의 항원을 인식하는 방식으로 이루어진다.