[올해의 신기술]<9> 3차원 종이칩을 이용한 고감도 신속 진단 키트

한국기초과학지원연구원(원장 이광식)이 개발한 '3차원 종이 칩을 이용한 고감도 신속 진단 키트'는 각종 질병의 발생 여부를 현장에서 쉽고 정확하게 진단할 수 있도록 한 기술이다. 저렴한 소재인 종이 칩을 이용해 키트를 만든 것이 특징이다.

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한국기초과학지원연구원이 개발한 '3차원 종이칩을 이용한 고감도 신속 진단 키트'

기초지원연이 만든 진단 키트는 3차원 구조로 돼 있다. 종이 칩을 적층한 키트 안에 시료가 이동하는 '3차원 유로'를 형성, 전달 효과를 볼 수 있도록 했다. 다른 진단 키트와 마찬가지로 시료 물질이 항체와 만나 반응할 때 검출 패드에서 나타나는 붉은색으로 발병 여부를 확인한다.

가장 큰 특징은 발색의 민감성이다. 현재 개발된 노로바이러스 기준으로 기존 진단 키트보다 민감성이 100배 가까이 높다. 기존의 진단 키트는 진단하려는 물질이 적을 경우 발색이 옅어서 정확한 진단이 어려웠다.

반면에 기초지원연이 만든 키트는 종이 칩 안에 발색 증폭 시약을 담고 있어 시각상의 민감성을 대폭 높였다. 키트에 물을 흘려 놓으면 유체 경로를 따라 이동하면서 증폭 시약을 용해, 검출 패드의 발색을 진하게 하는 방식이다. 시료와 물의 이동 유로가 다르게 형성돼 시료 반응이 방해받지 않는다.

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진단 키트의 모형 및 신호증폭 원리

기초지원연은 이 기술을 다양한 진단 및 검출 분야에 활용할 수 있다고 설명했다. 지금은 노로바이러스 진단 키트에만 적용했지만 내부 물질을 달리하는 방법으로 많은 질병, 물질에 반응하도록 플랫폼을 만들 수 있다.

기술 진척도는 실용화 수준인 7단계다. 현재 신뢰성 및 수요 기업 평가가 이뤄지고 있다.

기술을 개발한 한귀남 박사는 “간단한 조작으로 비전문가도 쉽게 고감도 질병 진단 데이터를 얻을 수 있는 새로운 키트”라면서 “적용 질병이나 물질을 다르게 정할 수 있어 특히 활용도가 높다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com