감염력 있는 바이러스, 마스크서 5분 만에 식별

착용한 마스크나 생활용품 표면에 검출 용액을 뿌려 감염력이 있는 바이러스를 5분 안에 가려내는 진단 플랫폼 ‘퓨전(FUSION)’이 개발됐다. 한국과학기술연구원 생체분자인식연구센터와 전남대병원, 국립보건연구원 공동 연구팀이 만든 이 기술은 바이러스가 존재하는 지점을 초록색으로 표시한다. 연구 성과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’에 게재됐다.

연구팀은 바이러스가 실제 세포에 들어갈 때 발생하는 막 융합 반응을 모사한 가짜 세포 ‘비콘’을 제작했다. 감염성 바이러스가 비콘 입자와 만나면 초록빛 신호가 나타나지만 죽었거나 감염력을 잃은 바이러스 흔적에는 반응하지 않는다. 유전자 추출과 증폭 과정 없이 시료와 용액을 섞는 즉시 검출이 시작되며, 실험실에서는 5분 이내에 결과를 확인했다. 스마트폰 연동 휴대용 판독기를 이용하면 판독 시간이 2분 이내로 줄어든다.

임상 검체 100개를 활용한 실험에서는 감염성 바이러스를 91.7%의 정확도로 구분했다. 코로나19와 독감, 호흡기세포융합바이러스(RSV)도 각각 식별했으며 마스크뿐 아니라 나무, 스테인리스, 플라스틱 표면에서도 바이러스 유무를 판별했다. 기존 PCR 검사는 정확도가 높지만 복잡한 전처리가 필요하고, 바이러스 유전물질을 검출하는 특성상 감염력을 상실한 조각에도 양성 반응이 나타날 수 있다.

감염력 없는 흔적을 검사 대상에서 제외할 수 있어 불필요한 격리를 줄이는 용도로 활용 가능성이 제시됐다. 반복적인 선별검사가 필요한 학교와 요양시설, 의료기관은 물론 마스크와 식기 등 생활용품의 오염 여부를 살피는 환경 방역에도 적용할 수 있다. 비인두 검체 채취에 어려움을 겪는 어린이는 착용했던 마스크를 검사하는 방식으로 코 깊숙이 채취 막대를 넣는 절차를 대신할 수 있다는 장점도 있다.