“감염 여부 '뚝딱'” K방역에 한 획을 그을 '물건'이 개발됐다

국내 연구진이 인체 면역 반응을 모방한 '인공 혈관 칩'에 혈액 한 방울을 떨어뜨려 바이러스나 세균 감염 여부를 즉석에서 진단하는 기술을 개발했다.

이 기술로 무증상 환자 감염 여부를 바로 알 수 있다. 그뿐만 아니라 복잡한 검사기가 필요 없어 현장에서 바로 쓸 수 있다.

지난 23일 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 강주헌 교수팀은 병원균 감염 여부를 조기에 판별할 수 있는 미세 유체 칩을 개발했다고 밝혔다.

머리카락 수준으로 가느다란 관으로 이루어진 칩에 감염된 혈액(유체)을 넣으면 혈액 속 백혈구가 유체 관(인공 혈관) 벽면에 달라붙는다.

감염된 사람은 벽에 달라붙는 백혈구 숫자가 건강한 사람에 비해 많기 때문에 저배율 광학현미경만으로 감염 여부를 쉽게 판독 가능하다.

검사 소요 시간은 10분 내외다. 또 감염된 지 1시간 정도에도 감염 여부를 알 수 있어 무증상 잠복기 환자를 조기에 선별할 수 있다.

연구팀은 면역세포(백혈구)가 감염이 발생된 부위로 이동하기 위해 혈관 내벽을 통과(혈관외유출)하는 과정에서 혈관 내벽에 붙는 현상을 모방했다. 개발된 칩 유체 관 벽면에는 감염 시 혈관 내피세포가 발현하는 단백질이 코팅돼 있다. 이 단백질은 혈액 속을 떠다니는 백혈구를 붙잡는 역할을 한다.

강주헌 교수는 "기존 혈액 배양이나 PCR 검사방법보다 더 빨리 진단 결과를 알 수 있고, 진단에 필요한 광학현미경도 이미지 확대에 필요한 배율이 낮아 스마트폰에 장착이 가능한 수준"이라며 "궁극적으로 5~10분 이내에 감염 여부를 진단하는 저렴한 휴대용 진단 시스템을 완성하는 것이 목표"라고 밝혔다.

그는 "인체에도 동일한 면역 시스템이 있고, 인간 백혈구는 실험에 사용된 쥐보다 수천 배 더 민감한 반응을 보이기 때문에 상용화 가능성이 크다"며 "병원과의 공동 연구를 통해 환자를 선별하는 임상연구를 계획 중"이라고 말했다.