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KAIST, RNA 바이러스 초고감도 검출 기술 개발

코로나19 바이러스 신속하게 조기 검출 가능

(대전=뉴스1) 심영석 기자 | 2021-07-15 13:00 송고
RNA 바이러스 초고감도 검출 기술 연구 모식도(KAIST 제공) © 뉴스1
RNA 바이러스 초고감도 검출 기술 연구 모식도(KAIST 제공) © 뉴스1

KAIST 생명화학공학과 박현규 교수 연구팀이 RNA 바이러스를 검출할 새로운 등온 핵산 증폭 기술을 개발했다.

이는 코로나19 바이러스와 같은 RNA 바이러스를 신속하게 조기 검출할 분자진단 시스템에 활용 가능할 것으로 기대된다.

15일 KAIST에 따르면 코로나19 바이러스와 같은 RNA 바이러스를 검출하기 위한 표준 진단 방법은 역전사 중합효소 연쇄반응(qRT-PCR)이다.

이 방법은 진단의 정확도는 매우 우수하다.

하지만 △정교한 온도 조절 장치 필요 △진단 소요시간이 길어 장비 소형화의 제약 △전문 진단 설비가 갖춰진 대형병원 등에서만 제한적으로 사용된다는 단점이 있다.

이에 연구팀은 핵산의 절단 및 중합 연쇄반응 시스템에 의해 구동되는 초고감도의 신개념 등온 핵산 증폭 기술을 개발했다.

이를 통해 별도의 온도 변환 과정 없이 동일 온도에서 표적 바이러스의 RNA를 초고감도로(검출 한계: 1 아토몰(aM)) 매우 신속하게(20분 이내) 검출하는데 성공했다.

연구팀은 기존 나스바(NASBA, Nucleic Acid Sequence-Based Amplification) 등온 증폭 기술에 절단효소 인식 염기서열이 수식된 프라이머를 도입했다.

이를 통해 절단효소 및 DNA 중합효소 활성을 기반으로 T7 프로모터를 포함하는 이중가닥 DNA를 지수함수적으로 증폭할 수 있었고, 최종적으로 표적 RNA를 기존의 NASBA 기술에 비해 100배 이상 향상된 민감도로 검출할 수 있었다.

연구팀은 이 기술을 통해 호흡기 세포 융합 바이러스(RSV)의 유전 RNA(genomic RNA)를 별도의 전처리 없이 매우 신속하고 고감도로 검출함으로써, 기술의 실용성을 증명함과 동시에 현장 검사(POCT) 기술로서의 높은 활용 가능성을 입증했다.

박현규 교수는 “이번에 개발된 기술은 코로나19 바이러스와 같은 RNA 바이러스들을 신속하게 조기 진단할 수 있는 분자진단 시스템에 활용될 가능성이 매우 큰 기술ˮ이라며 “코로나19의 임상 샘플 테스트에서도 매우 좋은 결과를 얻었다”고 언급했다.

한편, 이번 연구는 영국 왕립화학회가 발행하는 국제학술지 ‘나노스케일’ 2021년도 24호 표지논문으로 6월16일 선정됐다.


km5030@news1.kr

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