조류인플루엔자 바이러스, 스마트폰으로 바로 진단한다


KIST, 근적외선 신호기반 AI 검출 기술개발 및 진단 플랫폼 개발

[아이뉴스24 김문기 기자] 국내 연구진이 근적외선 파장을 흡수·발광하는 상향변환 나노입자를 이용해 조류인플루엔자 바이러스를 검출 할 수 있는 새로운 방법을 개발했다.

조류인플루엔자 바이러스는 최근 국제적으로 큰 피해를 일으키고 있으며 국내에서도 매년 주기적으로 반복·발생하고 있다. 갈수록 변종되거나 그 규모가 커지고 있고, 지난해에는 2개 이상의 바이러스 유형이 동시 발생하는 등 대규모 피해 사례가 증가하고 있다.

이번에 분변과 같은 현장 시료에서도 바이러스를 검출 수 있는 고감도 신속진단기술 확보의 계기를 마련, 조기 통제와 이의 확산방지에 도움이 될 것으로 기대된다.

한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 분자인식연구센터 이준석 박사팀은 건국대학교 수의학과 송창선 교수팀과의 공동연구를 통해 조류인플루엔자 바이러스를 검출할 수 있는 진단 플랫폼 키트를 개발했다고 2일 발표했다.

검출에 용이한 근적외선 파장을 흡수·발광하는 상향변환 나노입자를 개발, 임상시료 테스트를 통해 현장의 불투명한 시료 검체에서도 안정적인 검출이 가능해 진 것.

기존 현장진단키트로 사용되던 금 나노입자 기반의 진단키트는 사용은 편리해도 육안으로 신호를 확인하기 때문에 감도가 낮고 불투명한 검체 내에서 구별이 어렵다는 한계가 있었다. 또 가시광선 파장의 형광을 검출신호로 사용하는 유기염료는 안정성이 떨어져 농가나 계류장과 같은 야외현장에서 사용하기에는 어렵다는 단점이 있다.

이준석 KIST 박사팀은 이 같은 기존 한계점 극복을 위해 검출 신호를 명확히 구별·인지할 수 있도록 상향변환을 통해 무기나노입자로 근적외선 파장을 흡수하고 발광하도록 설계했다. 칼슘이온을 추가로 첨가(Doping)하여 민감도를 높여 발광효율을 극대화 시켰다는 게 연구진 측 설명이다.

특히 나노입자를 기반으로 하는 진단키트의 검출신호를 분석하기 위해 소형 리더기를 제작, 애플리케이션을 통해 간단히 휴대폰 화면에서 조류인플루엔자 바이러스 검출 신호를 확인하는 것이 가능하도록 했다.

이준석 KIST 박사는 "이번 연구로 개발된 기술을 이용, 신속성과 정확성, 경제성 및 사용편의성을 갖춘 보급형 소자를 개발하고, 이를 통해 조류인플루엔자의 신속한 현장 진단 및 확산 방지에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.

한편, 이 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 KIST 기관고유사업과 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업으로 수행됐다.

김문기기자 moon@inews24.com







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