[IT 소식] 차세대 코로나 진단기기 `디지털 PCR` 국산화

 

한국전자통신연구원(ETRI)은 디지털 PCR 검사 장비에 사용되는 핵심 부품인 '광유체 집적형 모듈'을 개발했다. 사진은 집적형 모듈로 유전자를 증폭시켜 레이저로 형광측정하는 모습. ETRI 제공

 

차세대 유전자 진단장비로 주목받는 디지털 PCR(유전자증폭) 검사 장비의 핵심 부품이 국산화됐다. 수입에 의존하는 디지털 PCR 검사 장비를 대체하면서 정확하고 빠른 진단을 통해 감염병 확산에 기여할 것으로 기대된다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 디지털 PCR 검사장비에 사용되는 물방울 형광 리더기의 핵심인 '광유체 물방울 집적형 모듈'을 개발했다고 3일 밝혔다.

기존 PCR 검사장비는 약 20마이크로리터(㎕)의 시료를 한 번에 유전자를 증폭해 분자 진단에 활용한다. 하지만, 시료의 유전자 농도가 너무 낮으면 증폭시켜도 양성 기준치에 도달하지 못해 가짜음성의 잘못된 결과를 도출하는 등 진단 정확도가 떨어진다.

연구팀이 개발한 광유체 집적모듈은 시료를 2나노리터(nl)의 미세 물방울로 시료 2만 개를 만들어 유전자증폭 과정을 거쳐 증폭된 물방울에 레이저를 쏴 형광측정 방식으로 검출한다. 이 때문에 유전자 농도가 낮아도 기존 PCR 검사장비보다 훨씬 정밀한 진단 결과를 얻을 수 있다고 연구팀은 설명했다.

특히 광섬유를 활용해 렌즈, 광학렌즈 등 고가의 광학부품을 대체해 부품 가격을 절반 수준으로 낮추고, 검출 단계에서 빛의 간섭으로 발생하는 신호 잡음을 개선해 PCR 검사 정확도도 높였다. 집적 모듈은 '랩 온 어 칩'으로 구현할 수 있어 하나의 칩에서 시료 처리, 가공,측정 등이 모두 가능하다.

김진태 ETRI 진단치료기연구실 박사는 "기존 디지털 PCR 검사 장비에 적용하면 코로나, 메르스 등과 같은 감염병 진단을 현장에서 보다 정밀하고 빠르게 진행할 수 있다"며 "앞으로 진단기기 업체와 협업해 보급형 디지털 PCR 장비 개발을 추진하겠다"고 말했다.이준기기자 bongchu@

 

ETRI 연구진이 '광유체 물방울 집적형 모듈'을 적용한 디지털 PCR 검사장비를 통해 진단 시연을 하고 있다. ETRI 제공

 

원문: http://www.dt.co.kr/contents.html?article_no=2022030302109931731005&ref=naver