국내 연구팀이 환자의 타액을 이용해 실시간으로 코로나19 감염 여부를 즉시 확인할 수 있는 바이오 센서 기술을 개발했다.
한국기초과학지원연구원(KBSI)은 22일 국가과학기술연구회(NST)가 주관하는 신종 바이러스 융합연구단에서 융합연구를 수행하고 있는 소속 연구팀이 그래핀 기반 전계효과 트랜지스터 바이오센서를 제작해 코로나19 바이러스를 검출하는 데 성공했다고 밝혔다.
이번에 개발된 바이오센서는 바이러스에 대한 항원-항체 반응을 이용했다. 센서의 그래핀 위에는 코로나19에 특이적으로 결합하는 항체가 고정돼 있다. 코로나19 환자로부터 채취한 검체가 주입되면 바이러스가 항체에 결합한다. 이 결합 반응을 인식한 센서는 즉각적으로 전기적 신호 변화를 일으켜 바이러스의 유무를 알린다.
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연구팀은 전계효과트랜지스터(FET) 구동 원리를 적용해 매우 낮은 바이러스 농도에도 전기적 신호 변화를 일으킬 수 있는 고감도의 민감성을 확보했다. 이를 통해 환자의 타액이나 가래와 같은 검체에 대한 별도 전처리 과정 없이도 바로 바이러스를 검출할 수 있다.
기존 코로나19의 감염 여부 판별을 위해 사용하는 유전자 증폭검사는 3시간 이상이 소요되지만, 개발된 바이오센서를 활용하면 즉각적인 감염 여부 판별이 가능하다는 장점도 있다.
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연구팀은 이번 연구 결과를 토대로 후속 연구를 통해 상용화 제품을 개발할 방침이다. 특히 현장에서 사용가능 하도록 휴대용 검출 센서를 개발할 예정이다.
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이 제품이 상용화되면 의심 환자의 코로나19 감염 여부를 보다 빠르게 진단할 수 있고, 대규모 집단감염 시 감염자 판별에도 활용할 수 있을 것으로 예상된다.
김승일 KBSI 바이오융합연구부 박사는 “이 연구는 바이러스 진단을 위한 바이오센서의 가능성을 보여준 사례”라며 “현장 진단을 위한 플랫폼 개선 연구를 통해 코로나19뿐 아니라 향후 발생할 수 있는 바이러스를 검출할 수 있는 진보된 상용화 플랫폼을 개발해 나갈 예정”이라고 밝혔다.