커피링 등온 유전자 검출법의 모식도 및 항생제 내성 병원균 분석 결과. [사진 제공 = KAIST]

감염성 병원균을 현장에서 육안으로 신속, 정확하게 검출할 수 있는 기술이 개발됐다.

16일 한국과학기술원(KAIST)은 정현정 생명과학과 교수 연구팀이 `커피링 등온 유전자 검출법(i-CoRi, isothermal coffee ring assay)` 개발에 성공했다고 밝혔다.

이 기술은 상온에서 육안으로 병원균 유전자를 선택적으로 감별 및 검출할 수 있다. 연구팀은 표면에 떨어진 커피 방울이 증발하면서 특징적인 고리 모양이 생기는 `커피링 효과`에서 아이디어를 얻었다. 커피링 등온 유전차 검출법은 병원균 감염의 빠른 판별을 위해 시료를 표면에 떨어뜨려 `커피링 패턴`을 유도한다. 연구팀은 콜로이드 용액이 기판 표면에서 증발할 때 생기는 `커피링` 모양의 고리 패턴을 활용했다. 이를 통해 육안으로 검출 결과를 볼 수 있도록 했다. 또 병원균의 내성 종류를 선택적으로 정확하게 검출할 수 있다. 

이 기술은 신속하고 높은 선택성과 민감도를 지니고 있어 별도 장비 없이 30분 이내에 검출할 수 있다는 게 가장 큰 특징이다. 또 혈청 등 복잡한 시료에서도 검출이 가능하다. 연구팀은 이 기술을 토대로 자동판독 진단키트를 개발하기 위한 알고리즘도 정립했다. 이를 통해 커피링 형성에 따른 감염 여부를 판별하는데 성공했다. 특히 커피링 등온 유전자 검출법은 의료시설 접근이 어려운 환경에서 사용될 수 있다. 또 분자진단(RT-PCR) 등 기존 기술에 비해 고가의 정밀한 장비가 필요하지 않다.

이번 연구를 주도한 정현정 교수는 "연구팀이 개발한 커피링 등온 유전자 검출법은 진료소나 클리닉 등에서 병상 분석을 위해서 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다"며 "현재 코로나19를 진단하는 데 적용하기 위한 연구를 진행 중이다"라고 밝혔다. 한편 이번 연구 성과는 바이오센서 분야 국제학술지 `바이오센서 앤 바이오일렉트로닉스(Biosensors & Bioelectronics)` 온라인판에 지난 6일 게재됐다.

[이종화 기자]