병원감염 2시간내 검사…한미 연구진 휴대용진단시스템 개발

<<이 기사의 엠바고 5월 7일 오전 03시는 국제 학술지 '사이언스 어드밴스'

미국과 한국 공동연구진이 병원 등 의료기관에서 병원성 세균 등에 감염됐는지를 2시간 안에 현장에서 정확하게 진단할 수 있는휴대용 통합 진단시스템(PAD)을 개발했다.

미국 하버드대 의대 이학호 교수팀과 한국기계연구원(KIMM) 유영은 박사는 6일특정 병원감염균의 RNA 염기서열을 인식할 수 있는 탐침을 이용, 감염균 종류와 감염균 양, 항생제 내성 및 독성 등을 분석할 수 있는 휴대용 통합 진단시스템을 개발했다고 밝혔다.

병원 감염은 사람들이 입원 후 감염돼 감염증을 일으키거나 퇴원 후 증상을 일으키는 것으로 미국에서 연간 6만여명이 이 때문에 사망하고 이로 인한 경제적 비용이 1천억 달러가 넘는 것으로 알려졌다.

병원 감염 확산을 막고 신속하게 효과적으로 치료하려면 병원감염균을 쉽고 빠르게 진단하는 검출 시스템이 필요하다. 하지만 중합효소연쇄반응(PCR)으로 RNA를증폭한 검사하는 현재의 검사법은 전문장비와 지식, 훈련이 필요하고 검사에 3∼5일소요되는 문제가 있다.

연구진은 감염균 RNA를 추출하는 플라스틱 일회용 칩과 특정 감염균의 RNA 존재여부를 측정할 수 있는 신호측정 소형화 장비를 결합, 전문장비나 지식 없이도 현장에서 시료를 채취해 2시간 안에 감염 여부를 검사할 수 있는 진단시스템 만들었다.

검사 시료를 채취해 RNA 증폭과정을 거쳐 특정 병원체 탐지용 광학 물질이 들어있는 정육면체 형태의 신호측정 소형화 장비에 넣으면 검사가 자동으로 이뤄지고,검사 결과는 블루투스를 이용해 스마트폰이나 컴퓨터로도 볼 수 있다.

연구진은 대장균(E. coli)과 황색포도상구균(staph aureus) 등 5가지 세균을 검사할 수 있는 시제품을 제작, 환자 9명으로부터 채취한 임상시료를 검사하고 이를기존 검사법과 비교했다. 그 결과 정확성 등은 기존 방법과 비슷한 반면 검사 시간은 3∼5일에서 2시간 이내로 줄었다.

연구진은 현재 검사할 수 있는 병원균 종류를 35가지로 늘리고 PAD 하나당 제작비용을 2달러 이내로 줄이는 연구를 하고 있다.

이학호 교수는 "이 시제품은 검사 시간을 1시간 이내로 줄이고 검사 가능 병원균을 늘려야 하는 등 개선 사항들이 남아 있지만 병원감염에 대해 빠르고 정확한 검사 결과를 제공해 신속한 대응을 가능하게 한다는 점에서 즉각 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.

감염균 RNA 추출용 플라스틱 일회용 칩을 제작한 유영은 박사는 "플라스틱 기반칩은 분당 2개를 생산할 수 있고 일회용이어서 샘플 간 오염을 최소화할 수 있다"며"이 진단시스템은 병원감염 외에도 다양한 분자진단 마커 검출에도 응용될 수 있을것"고 말했다.

scitech@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>