공기 중 코로나19, 현장에서 바로 검출한다

공기 중 바이러스 포집 및 검출 일체형 진단 플랫폼 개발
일회용 포집 키트를 이용한 부유 바이러스의 빠르고 선택적인 탐지

[아시아경제 황준호 기자] 실내 공기에 포함된 특정 바이러스를 포집해 50분 안에 검출할 수 있는 기술이 개발됐다. 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 등 실내에서 떠다니는 바이러스를 찾아내는데 유용한 기술이 될 것으로 예상된다.

이준석 한국과학기술연구원 분자인식연구센터 소속 박사의 연구팀은 김민곤 광주과학기술원 화학과 교수, 송창선 건국대 수의학과 교수 등과 공동 연구를 통해 공기 중 바이러스를 현장에서 포집하고 검출할 수 있는 일체형 진단 플랫폼을 개발했다고 12일 밝혔다. 이번 연구 성과는 ACS 센서 최신호에 표지논문으로 실렸다.

50분만에 실내 공기에서 바이러스 검출

연구팀은 임신 진단 키트와 유사한 형태의 바이러스 검출 키트를 개발했다. 별도의 세척이나 분리 없이 하나의 키트 내에서 10분~30분간의 포집 후 20분의 분석을 통해 현장에서 최대 50분 안에 부유 바이러스의 존재 여부를 알 수 있는 키트다.

이 키트는 공기 채집기를 통해 부유 바이러스를 유리 섬유로 이루어진 필터인 다공성 패드에 수집하고 농축하고 모세관 현상을 이용해 검출 영역으로 이동시킨다. 이동한 바이러스는 특정 바이러스에만 반응하는 항체가 부착된 적외선 발광 나노입자와 결합해 바이러스를 검출한다.

특히 이 키트는 여러 바이러스가 공존하고 있는 환경에서도 원하는 바이러스를 선택적으로 검출할 수 있다. 진단 키트를 동시에 4개 이상 삽입할 수 있는 형태로 제작하면 동시에 여러 종류의 바이러스를 검출할 수도 있다.

코로나19에도 적용 가능

이준석 선임연구원

연구팀은 이 키트를 검증하기 위해 외부 요인들을 조절할 수 있는 인공 부유 바이러스 조성 시스템을 구축하여 일정한 조건에서 실험을 진행했다. 이 결과, 넓은 공간에 확산돼 있는 인플루엔자 바이러스를 포집해 다공성 패드 내에서 약 100만 배 이상의 농도로 농축할 수 있었다. 또 패드 표면에 부착된 바이러스들을 표면 전처리 및 분석용액 최적화를 통해 약 82% 수준의 효율로 회수해 검출 영역으로 이동시켜 분석하기도 했다.

이준석 KIST 박사는 “현장에서 포집하고 바로 분석이 가능한 플랫폼으로 코로나19와 같은 공기 중에 부유 중인 생물학적 위해인자를 현장 진단해 실내 공기 오염 모니터링 시스템으로 응용할 수 있다"라고 밝혔다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr