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민감도 10배 높인 '조류인플루엔자 진단키트' 개발

KIST, 근적외선 파장 활용한 '상향변환 나노입자' 활용

(서울=뉴스1) 최소망 기자 | 2018-05-02 12:00 송고
KIST가 개발한 AI 진단키트

국내 연구진이 기존 상용화된 조류인플루엔자(AI) 진단키트보다 민감도가 10배 높은 키트를 개발했다. 이르면 내년부터 상용화가 가능하다.

한국과학기술원(KIST)은 분자인식연구센터 이준석 박사 연구팀과 송창선 건국대 수의학과 교수팀이 근적외선 파장을 흡수·발광하는 '상향변환 나노입자'를 통해 AI 바이러스 검출 진단키트를 개발하고, 임상시료 테스트를 완료했다고 2일 밝혔다.

기존 현장 진단키트로 사용되고 있는 '금 나노입자' 기반 키트는 감도가 낮고 불투명한 검체 내에서 구별이 어렵다는 단점이 있었다. 가시광선 파장의 형광을 검출신호로 사용하다 보니 안정성이 떨어져 야외현장에서 사용하기 어려웠다.

이에 연구진은 가시광선보다 파장이 긴 근적외선 파장을 이용했다. 투과도가 높고 배경 신호가 낮아 신호 판별에 용이하기 때문이다. 연구진이 사용한 상향변환 나노입자는 근적외선을 흡수해 상대적으로 높은 에너지의 빛을 방출하는 소재다. 이에 민감도를 더욱 높이고자 칼슘이온을 첨가해 발광효율을 극대화했다. 이로써 기존 키트보다 민감도가 10배 정도 올랐다.

연구진은 나노입자를 기반으로 하는 진단키트 검출신호를 분석하고자 소형 리더기를 제작했다. 진단 키트를 소형리더기에 연결하면 약 20분 후 애플리케이션을 통해 간단히 휴대전화 화면에서 AI 바이러스 검출 신호를 확인할 수 있다. 기존 진단 키트가 바이러스 검출에 드는 시간도 약 15~20분 정도다.

또 상용화된 금나노입자 기반 키트와 비슷한 수준의 가격으로 제조가 가능해 경제성도 높은 것으로 평가된다. 연구진은 현재 기술이전을 준비하고 있으며, 이르면 내년부터 상용화가 가능할 것으로 보고 있다.

이준석 KIST 박사는 "이번 연구는 조류인플루엔자의 신속한 현장 진단과 확산 방지에 기여할 것"이라고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 지원과 KIST 기관고유사업·국가과학기술연구회 창의형융합연구사업으로 수행됐으며, 연구결과는 '바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스'(Biosensors and Bioelectronics) 최신호에 실렸다.

KIST 분자인식연구센터 이준석 박사(선임연구원)가 KIST 김재영 연구원(제1저자)와 함께 새롭게 개발한 진단키트를 시연하고 있다



somangchoi@

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