GIST, 새우 흰반점병 진단 센서 개발…"양식장 감염 실시간 확인"

(광주=뉴스1) 조영석 기자 = 국내 연구진이 새우 양식 산업에 막대한 피해를 주는 '흰반점 바이러스'(WSSV)를 빠르고 정확하게 진단할 수 있는 바이오센서를 개발했다. 센서는 양식장의 바이러스 감염 여부를 실시간 확인하고 조기 차단할 수 있어, 대규모 피해를 예방하는 데 기여할 것으로 기대된다.

광주과학기술원(GIST)은 기계로봇공학과 양성 교수 연구팀이 흰반점 바이러스를 진단할 수 있는 전기화학 기반 바이오센서를 개발했다고 27일 밝혔다.

흰반점 바이러스는 새우 등 갑각류를 감염시켜 흰반점병을 유발, 불과 10일 내 집단 폐사를 일으킬 수 있는 치명적 바이러스로 매년 전 세계 수산 양식 산업에 수십억 달러 규모의 경제적 손실을 초래하고 있다.

그러나 상용화된 백신이 없어 감염 개체를 조기 선별하고 격리하는 게 피해를 줄이는 유일한 방법이다.

연구팀은 기존에 개발된 금 나노입자 전극 표면에 '분자각인 고분자'(MIP)를 적용, 흰반점 바이러스의 대표 단백질인 'VP28'을 정밀하게 인식할 수 있는 새로운 전기화학 센서 플랫폼을 구축했다.

성능 평가 결과 센서는 7나노그램 퍼 밀리리터(ng/mL)의 낮은 검출 한계(LoD)를 기록하며 기존 기법보다 우수한 민감도를 보였다.

노로바이러스(NoV), 로타바이러스(RoV) 등 다른 바이러스 단백질과 비교했을 때 약 4.5배 이상 높은 선택성을 보였고, 분석 시간도 15분 이내로 매우 짧아 신속한 진단이 가능했다.

또 실제 감염 새우 조직과 양식장 물 시료에서도 센서는 표준 PCR 검사와 유사한 정확성을 보였으며, 고염도 환경에서도 안정적인 성능을 유지해 양식 현장에서 즉시 적용할 수 있었다.

연구팀이 개발한 전기화학 센서는 기존 면역검출법(PCR, ELISA, LFA)과 달리 제작이 간단하고 저비용으로 대량 생산도 가능하다.

양성 교수는 "양식업 현장에서 조기 진단을 통한 감염병 예방이 가능해졌다"며 "향후 다양한 바이러스 진단 플랫폼으로 확장해 수산업, 식품 안전, 인체 감염병 진단 등에도 응용할 수 있을 것"이라고 말했다.

양성 교수가 지도하고 윤영란 박사가 제1저자로 수행한 이번 연구 결과는 국제학술지 '센서스 앤 액츄에이터스 리포트'(Sensors and Actuators Reports)에 지난 17일 온라인 게재됐다.

kanjoys@news1.kr