국내 연구진이 5분 내외로 감염 여부를 진단할 수 있는 중합효소연쇄반응(이하 'PCR') 기법을 개발했다고 한국과학기술연구원(KIST)이 밝혔다.

5일 KIST에 따르면 이 기관 안전증강융합연구단 김상경 단장과 정승원 박사 연구팀은 광열 나노소재를 활용해 기존 검사 방식과 같은 진단 성능을 보이는 초고속 PCR 기술을 개발했다.

PCR 기술은 표적 유전물질에 대해 60∼95도에서 온도를 올렸다가 냉각하길 반복하며 증폭시키는 '온도 순환 방식'의 분자 진단 기술로, 최근 몇 년간 코로나19 진단에 주요하게 활용됐다.

PCR 검사는 면역진단 키트보다 위음성(양성이지만 음성으로 진단) 가능성이 작아 감염 환자를 비교적 잘 찾아내지만, 온도 순환 방식에 최소 1∼2시간이 소요되기 때문에 빠른 진단이 어렵다는 단점이 있다.

이에 KIST 연구팀은 이번 연구에서 온도 순환방식이 걸리는 시간을 줄이기 위해 기존 열판을 사용하는 대신 빛을 조사하는 즉시 높은 열을 빠르게 내는 '광열 나노소재'를 적용했다.

또 나노소재의 안전성을 높이기 위한 고분자 복합체를 함께 제작했다.

개발한 소재를 적용해 실험해보니 PCR에 걸리는 시간이 5분 이내까지 줄어들었으며 한 번에 여러 종류의 코로나19 변이 바이러스를 구분할 수도 있었다.

김 단장은 "추가적인 연구를 통해 이번에 개발한 초고속 PCR 기술을 올해 내 소형화하여 장소에 구애받지 않고 활용 가능한 장치로 개발할 계획"이라며 "편의성, 현장성, 신속성을 높여 동네 의원이나 약국, 더 나아가 집에서 활용할 수 있는 정밀 진단 기기가 될 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구는 국가과학기술연구회의 지원을 받아 실용화형 융합연구단 사업으로 수행됐다.

연구성과는 나노 소재 분야 학술지인 'ACS Nano' 온라인 최신 호에 실렸다.

윤승훈 기자  press@jeonpa.co.kr

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