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코로나19 진단, 호흡ㆍ마스크 활용 방법 나온다호흡 통해 주파수 분광법으로 판독
하버드ㆍMIT ‘코로나19 진단 마스크’ 공동 개발
▲ 개비 사루스 벤구리온대 교수 및 사루스 연구진이 호흡 방식의 진단 키트를 개발했다. 출처=벤구리온대

[이코노믹리뷰=황진중 기자] 글로벌 곳곳에서 신기술을 통해 코로나19를 진단하는 방법이 개발되고 있다. 해당 장비들은 상업화 성공 시 빠르게 진단이 가능하면서도 정확도가 높고, 가격이 저렴한 것에 기반을 두고 치료제 및 백신이 개발되기 전까지 코로나19 방역에 도움을 줄 것으로 보인다.

숨 불어 넣으면 전자기파가 판독

기술강국 이스라엘에서 의미 있는 연구 성과가 나왔다. 검체를 채취해 분석기로 분석하는 방식이 아닌 숨을 크게 부는 방법으로 1분만에 코로나19 양성 여부를 판독하는 진단 키트가 개발됐다. 코로나19 팬데믹 속 기업 활동이 위축된 가운데 해당 제품이 정식 승인을 받고 양산되면 방역당국의 대응력을 높일 것으로 기대된다.

16일 업계에 따르면 이스라엘 남부 네게브에 위치한 벤구리온대 연구진은 호흡 방식의 진단키트 개발에 성공했다고 밝혔다. 연구진은 “음주측정을 하듯 숨만 훅 불면 코로나19 감염 여부가 판독된다”고 설명했다.

코로나19 진단키트는 분자진단법인 RT-PCR 진단키트와 면역학적 방식의 항체진단키트로 분류된다. 분자진단은 감염 초기 진단에 유용하고, 항체진단은 감염 후기에 정확도가 높아 두 진단키트를 병행해 사용한다.

벤구리온대 연구팀은 발상의 전환을 통해 호흡 방식의 진단키트 개발에 착수했다. 호루라기 모양의 성인 손가락만한 진단키트에 칩을 부착해 테라헤르츠(THz) 분광법으로 코로나19 바이러스 감염 여부를 판독한다. 테라헤르츠는 1초에 1조번 진동하는 전자기파다.

생물학적 샘플에 THz 분광법을 적용해 공명의 변화로 코로나19 양성 여부를 읽어내는 원리다. 키트 끝에 부착된 칩에서 생성된 정보는 클라우드 시스템으로 전송돼 1분 내에 양성 여부가 판독된다.

해당 결과는 방역당국 시스템에도 자동 전송돼 코로나19 의심환자에 대한 정부의 신속대응 효과를 높일 수 있다.

연구를 주도한 개비 사루스 교수는 “새 진단키트가 임상실험에서 시판되는 RT-PCR 방식보다 90% 이상 높은 정확도를 구현했다”고 설명했다. 개비 사루스 교수는 감염병학 전문가가 아닌 광학 분야 전문가로 생물학 등 대학 내 다른 전문가들과 협업으로 이 같은 성과를 이뤘냈다.

연구진은 수 개월 내 해당 키트를 본격 양산한다는 계획이다. 연구진은 “해당 키트는 RT-PCR 방식보다 높은 정확도임에도 제품 생산비용은 훨씬 저렴하다”면서 “진단시약 구매비용이 필요 없어 1대당 최저 50달러 대로 시판이 가능할 것”이라고 설명했다.

하버드ㆍMIT ‘코로나19 진단 마스크’ 공동 개발

미 경제 매체 비즈니스인사이더(BI) 등에 따르면 하버드와 매사추세츠공대(MIT) 연구팀이 코로나 바이러스가 감지되면 형광색으로 물드는 마스크를 개발하고 있다.

개발 중인 코로나 감지 마스크는 감염자가 마스크를 쓰고 숨을 쉬거나 기침을 할 시 몇 시간 안에 마스크 색이 형광색으로 바뀌는 특징이 있다. 개발 성공 시 마스크를 쓰는 것만으로도 코로나 감염 여부를 알 수 있게 된다. 상온에서도 몇 달간 보관할 수 있으므로 상업성도 높은 편이다.

마스크에 숨겨진 센서에는 코로나 바이러스의 유전 물질인 DNA와 RNA가 들어 있다. 연구진은 리오필라이저라는 기계를 이용해 이들 물질을 죽이지 않고 습기만 빨아들여 직물에 동결 건조해 뒀다. 센서는 호흡기로 나오는 바이러스의 염기서열 조각과 습기만 있으면 1~3시간 이내에 형광색 신호를 보낸다.

연구진은 마스크 내부에 센서를 내장할 것인지, 아니면 약국에서 파는 어느 마스크에도 부착할 수 있는 형태로 내놓을 것인지 논의하고 있다.

연구진은 코로나 검사 시간을 대폭 줄이기 위해서 이를 개발하고 있다. 해당 마스크만 있으면 실험실에 검사 샘플을 보낼 필요 없이 어디서든 누가 감염되었는지 알아낼 수 있다. 일반적인 코로나 검사는 결과 통보까지 하루 정도 소요된다.

연구진은 마스크 개발 프로젝트가 매우 초기 단계라면서도 전망이 밝다고 강조했다. 해당 마스크는 최근 6년간 개발해온 에볼라 바이러스 감지 센서 기술을 적용하고 있다. 추정가는 한 개당 20달러다. 판독기는 1달러 미만이다.

황진중 기자  |  zimen@econovill.com  |  승인 2020.05.16  14:20:42
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