사람의 생명을 위협하는 여러 감염 병균을 한번의 검사로 신속-정확히 진단할 수 있는 원천기술이 국내 연구진에 의해 개발돼 화제다.

교육과학기술부는 '21세기 프론티어연구개발사업' 나노소재기술개발사업단의 지원을 받은 KAIST 김봉수 교수 연구팀과 이상엽 교수 연구팀이 공동연구를 진행해 감염 질환에 자주 나타나는 여러 가지 원인균을 신속-정확히 진단할 수 있는 금 나노선을 이용한 다중병원균 진단센서를 개발했다고 22일 밝혔다.

감염 질환은 병균이 인체에 침입해 생기는 질환이다. 세균 감염의 정확한 진단을 통한 적절한 항생제 치료가 적시에 이루어지지 않으면 생명을 잃을 수 있다.

최근에는 항생제의 오-남용으로 인해 기존의 진단 방법들이 한계에 부딪치고 있어 검사 비용의 낭비 및 항생제의 투여시기를 놓쳐 환자의 생명이 위협받고 있다.

김봉수 교수 연구팀의 금 나노선을 이용한 다중병원균 진단센서는 다양한 감염 병균을 하나의 칩만으로 동시에 진단할 수 있는 획기적인 방법이다.

이 센서는 병균의 특정 DNA에만 결합할 수 있는 탐침DNA 조각을 금 나노선에 붙여 임상시료에서 뽑아낸 DNA가 금 나노선에 부착된 탐침DNA와 결합하는지를 확인해 감염 병균의 종류를 쉽게 검출 할 수 있도록 설계돼 있다.

기존 검사 방법은 균주를 일일이 배양해서 확인했기 때문에 최소 3일 이상 소요되고 성공률도 50% 이하여서 정확한 진단이 어려웠으나 새로 개발된 센서는 환자로부터 얻은 임상 샘플에서 어떤 병균이 존재하는지를 단 한 번의 검사로 신속-정확하게 진단할 수 있어 최적의 항생제를 감염 초기에 투여할 수 있는 장점이 있다.

또한 수 마이크론 길이의 금 나노선 하나가 한 종류의 병균을 검출하는 센서로 작용할 수 있기 때문에, 1밀리미터 크기의 칩에 수 천 개의 나노선을 배열해 많은 종류의 감염병균을 동시에 검출할 수 있는 초고집적 메디컬센서로 응용될 수도 있다.

KAIST 화학과 김봉수 교수는 "이 메디컬 진단장치는 단 한 번의 검사로 빠른 시간 안에 여러 종류의 원인 병균을 밝혀내어 환자에게 조기에 적절한 투약을 함으로써 환자의 생명을 구하는 획기적인 전기가 될 것으로 생각된다"고 언급했다.

이번 연구결과는 나노 분야의 세계적 권위지인 나노레터스(Nano Letters)에 11일자 온라인 속보판에 게재됐다.

건강을 위한 첫걸음 - 하이닥 (www.hidoc.co.kr)