17분만에 코로나 판별 '나노PCR' 기술 개발…"진단키트 상용화는 어려워"

기사입력 : 2020년12월03일 19:00

최종수정 : 2020년12월03일 21:32

[서울=뉴스핌] 박다영 기자 = 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 표준검사법인 역전사 유전자증폭방법(RT-PCR)의 진단 시간을 2시간에서 17분으로 줄인 나노PCR 현장진단 기술이 국내에서 개발됐다. 나노PCR은 기존 검사법에 비해 비용을 줄이고 검사 시간 등을 단축하는 검사방법이다. 다만, 백신 개발이 임박한 상황에서 코로나19 진단키트 제품화로 이어지기는 어려울 전망이다.

기초과학연구원(IBS)은 나노의학연구단 천진우 단장과 이재현 연구위원 연구팀이 하버드 의과대학 이학호 교수 연구팀과 공동으로 나노물질을 이용해 검사자 1명의 코로나19 진단검사 결과를 17분 내 검출하는 현장진단(POC) 기술을 개발했다고 3일 밝혔다. 이 연구 결과는 국제학술지 '네이처 바이오메디컬 엔지니어링'에 게재됐다.

[서울=뉴스핌] 박다영 기자 = 천진우 나노의학 연구단 단장이 나노PCR과 기존 RT-PCR 기계를 비교 설명하고 있다. 2020.12.03 allzero@newspim.com

연구진은 마그네토 플라스모닉 나노입자(MPN)를 개발, 이를 나노PCR에 활용했다. MPN은 자석과 금속의 복합체로 자기력과 광학적 특성을 동시에 가진 나노물질이다. 특정 파장의 빛을 쬐면 흡수 또는 산란하면서 금속 유도전자에 강한 진동을 일으키고 열에너지로 방출하는 플라즈모닉 효과가 있다.

이를 활용한 나노PCR은 특정 파장의 빛에 반응해 빛을 열에너지로 바꾸는 동시에 샘플 분리를 가능하게 하는 자기력을 가진다. 유전물질을 증폭하고 검출하기에 소량만으로도 정확하게 검출할 수 있어 신속성, 정확성 등 장점이 있다. 나노PCR 기기 내 입자들이 신속하게 진단을 내린다. 나노PCR 기기는 기존 기기(높이 1m 이상)들에 비해 작고 가벼워(15×15×18.5cm, 3kg) 휴대성이 높다.

나노PCR 검사는 기존 RT-PCR검사와 동일하게 가래나 콧물 등 검체를 채취해 코로나19 바이러스의 RNA를 추출하고 자석으로 분리, 검출한다. 이후 42℃의 온도에서 RNA를 DNA로 바꾸는 역전사 반응이 일어난다. 여기까지 총 5분이 걸린다. 다음 단계에서는 6분간 90℃와 60℃의 열을 반복적으로 가하면서 DNA를 증폭한다. 증폭이 끝나면 기계 내 자석으로 자기장을 거는데, 이때 MPN 입자는 가라앉고 바이러스 유전물질은 형광을 내며 위로 떠오른다. 이를 통해 코로나19 바이러스 유무를 확인할 수 있는데 검출 및 진단에 3분이 걸린다. 기계 장치를 이용한 단계는 단 11분이다.

또한, 한번에 여러 시료를 탑재할 수 있는 '페리스휠 시스템'을 적용해 분석 처리량을 늘렸다.

기존 RT-PCR은 민감도(양성을 양성으로 진단한 비율), 특이도(음성을 음성으로 진단한 비율) 등 정확도는 높지만, 바이러스 검출에 2시간 이상이 소요된다. 또, 고가의 대형장비를 갖춘 병원에서 전문가들이 진단해야 하기 때문에 장비 설치와 검체 운송 비용이 많다.

연구진은 나노PCR을 활용해 실제 코로나19 환자 검체시험을 진행했다. 결과 환자 1명의 샘플 분석에 약 17분이 걸렸고, 150여 명의 감염 여부를 정확히 판정했다. RT-PCR 수준의 정확도(99%)를 갖추면서 진단시간은 단축한 것이다.

코로나19 외 인플루엔자(독감) 등 RNA, DNA 유전자 질환에 나노PCR을 적용할 수 있을 것으로 전망된다.

천진우 단장은 "코로나19 외에 유전자 증폭이 필요한 질환에는 전부 활용할 수 있다"면서 "코로나19는 백신이 개발 마무리 단계기 때문에 진단키트가 상용화되기는 어렵다고 보고 있다"고 말했다.

천 단장은 이어 "나노PCR의 현장 사용은 아직 어려운 상태"라며 "이번에는 개념적으로 할 수 있다는 과학적, 기술적인 답을 준 것이며 기술에서 상업화를 거쳐 현장으로 가는 데는 시간이 더 걸릴 것"이라고 말했다.

한편, 국내에서 1시간 이내 코로나19 감염 여부를 진단하는 PCR 진단키트는 9개다. 식품의약품안전처는 수술이나 분만 등 응급한 상황에서 1시간 이내에 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)을 진단할 수 있는 키트 9개를 승인했다. 시선바이오머티리얼스, 미코바이오메드, 비오메리으코리아, 진엑스, 코스맥스파마, 에이엠에스바이오, 에스엠엘제니트리, 바이오세움, 랩지노믹스 등이다. 랩지노믹스의 응급용 진단키트는 35분 내 진단이 가능하다.

allzero@newspim.com

[관련키워드]

코로나 코로나19 PCR

GAM - 해외주식 투자 도우미

72% 폭락한 세즐 '텐배거' ② 지금이 바닥, 130달러 예고

72% 폭락한 세즐 '텐배거' ① BNPL 스타트업 폭풍 성장

[홍콩 대장주] 메이퇀 ③ 신성장 동력의 '폭발적 성장'

[홍콩 대장주] 메이퇀② 실적은 고속 상승, 밸류는 역대 저점

[뉴스핌 베스트 기사]

사진

가덕신공항 공사기간 22개월 연장 [서울=뉴스핌] 정영희 기자 = 국토교통부와 가덕도신공항건설공단이 가덕도신공항 부지조성공사를 연내 재입찰하기로 했다. 앞선 사업자 선정이 네 차례나 유찰되고 수의계약 추진도 중단되면서 표류하던 사업에 대해, 정부와 공단이 정상화 로드맵을 마련해 다시 추진에 나선 것이다. 부산 강서구 가덕도신공항 예정지 부지가 내려다보이는 대항전망대에 위치한 비행기 모형 [사진=최지환 기자] 21일 국토교통부와 가덕도신공항건설공단은 가덕도신공항 부지조성공사를 설계·시공 일괄입찰(턴키) 방식으로 연내 입찰 공고할 계획이라고 밝혔다. 가덕도신공항 사업이 네 차례 유찰되고 현대건설 컨소시엄과의 수의계약 절차가 중단된 이후 사업 지연 우려가 커진 데 따른 조치다. 정부와 공단은 입찰방식과 공사기간, 사업관리 체계 전반에 대한 기술 검토를 거쳐 사업 재개 방안을 마련했다. 가덕도신공항 공사는 부산 강서구 가덕도 일대 666만9000㎡에 활주로와 방파제 등을 포함한 공항 시설 전반을 건설하는 사업이다. 본래 개항 목표는 2029년 말이었으나, 올 5월 기존 우선협상대상자로 지정된 현대건설 컨소시엄(이하 현대건설)이 해상과 육상을 아우르는 대규모 고난도 공사임을 고려할 때 108개월의 공사 기간이 필요하다는 입장을 고수하자 국토부가 지위를 박탈하면서 착공이 지연되고 있다. 입찰은 턴키 방식으로 추진된다. 해상 연약지반이 두껍게 분포한 가덕도 지역 특성을 고려해 토석 채취, 연약지반 처리, 방파제 설치, 해상 및 육상 매립, 활주로 설치 등 복합 공정을 유기적으로 연계할 수 있도록 시공사의 책임성과 전문성을 강화하기 위한 선택이다. 공사기간은 연약지반 안정화 확보에 중점을 두고 기존 84개월에서 106개월로 연장했다. 정부는 지반 계측을 통해 안정화가 앞당겨질 경우 후속 공정을 신속히 연계해 전체 공기를 탄력적으로 운영한다는 방침이다. 해상공사 장비 제작 기간과 공사용 도로 개설 등 사전 준비 기간도 반영됐다. 공사비는 당초 10조5000억원에서 건설투자 GDP디플레이터 상승률을 적용해 10조7000억원으로 상향 조정된다. 공단은 종합적 사업관리(PgM) 체계 도입을 통해 토목·건축·항행시설 등 복수 프로젝트를 통합 관리하고, 관계기관 협의체를 상시 운영해 안전과 품질을 관리할 계획이다. 정부는 연내 입찰 공고를 거쳐 사업자 선정과 기본설계를 진행하고, 2026년 하반기 우선 시공분 착공을 추진한다. 행정 절차와 공사가 계획대로 진행되면 2035년 개항이 목표다. 공항 접근성 강화를 위한 도로·철도 인프라도 병행 추진한다. 정부와 지방자치단체, 공공기관, 연구기관, 민간 등이 참여하는 거버넌스를 통해 지역 발전 및 북극항로 시대 대응 전략도 함께 마련할 방침이다. 김윤덕 국토부 장관은 "가덕도신공항은 여객·화물 수요를 충분히 처리할 수 있는 관문 공항으로 건설돼야 한다"며 "안전을 최우선 가치로 삼되, 관계기관과 협력해 사업이 최대한 신속히 추진되도록 하겠다"고 말했다. chulsoofriend@newspim.com 2025-11-21 16:00

사진

박철우 서울중앙지검장 취임 [서울=뉴스핌] 김현구 기자 박민경 인턴기자 = '대장동 개발 비리 특혜 사건' 항소포기 논란이 채 가시기도 전 박철우(53·사법연수원 30기) 신임 서울중앙지검장이 21일 취임했다. 항소포기의 지휘 라인에 있던 박 지검장이 중앙지검장으로 오면서, 검찰 안팎에선 불만이 커지는 모습이다. 박 지검장은 이날 오전 9시께 중앙지검으로 첫 출근했다. 그는 출근길에 취재진과 만나 '대장동 수사팀에서는 지검장이 (대검찰청 반부패부장 시절) 항소포기 의견을 전달했다고 주장하는데 이에 대해 어떤 입장인가'라는 질문에 "저에 대해 정확하지 않은 내용이 많이 퍼져있는 것 같다"고 답했다. 단 그는 어떤 내용이 정확하지 않은지에 대해선 "말씀드리기 적절하지 않다"며 답을 피했다. 박철우 서울중앙지검장이 21일 중앙지검 청사 앞에서 취재진 질문에 답하고 있다. [서울=뉴스핌] 박민경 인턴기자 = 2025.11.21 pmk1459@newspim.com 또 '항소포기 사태 당사자의 지검장 부임에 대해 직원들의 반발 목소리가 있다'는 지적에 박 지검장은 "검찰 구성원들이 반발하는 것은 충분히 이해한다"고 말했다. 그러면서도 '충분히 이해하고 공감하면 (항소포기)에 대한 입장을 말해줘야 하는 것 아닌가'라는 질문엔 "아니 이해하고 공감하다고 했지 않은가"라며 다소 신경질적인 반응을 보였다. 그는 이외에 항소포기에 반발한 검사를 징계하는 것에 대한 입장 관련 질문도 "언급하는 것은 적절하지 않은 것 같다"며 답을 피했다. 박 지검장은 취임사를 통해 "요 근래만큼 그동안 쏟아부은 열정이 송두리째 부정당하는 것 같은 박탈감과 자괴감이 드는 시기는 없을 것"이라며 "저 또한 억울한 감정을 부정할 수 없는 게 솔직한 심정"이라고 말하기도 했다. 최근 본인을 둘러싼 논란에 대해 간접적으로 억울함을 호소한 것으로 해석된다. 박 지검장은 대장동 항소포기 논란의 중심에 있는 인물이다. 대장동 항소 기한이 만료된 후 수사·공판팀은 입장문을 통해 "모든 내부 결재 절차가 마무리된 이후인 지난 7일 오후 무렵 갑자기 대검과 중앙지검 지휘부에서 알 수 없는 이유로 수사·공판팀에 항소장 제출을 보류하도록 지시했다"고 밝혔다. 이후 대장동 수사·공판팀을 이끈 강백신 대구고검 검사는 당일 오후 8시45분께 당시 대검 반부패부장이던 박 지검장이 재검토 지휘를 내렸다고 주장했다. 이에 당시 대검 반부패부장이던 박 지검장은 항소포기 관련 지휘에 깊이 관여한 인물로 지목됐다. 애초 항소포기 사태는 당시 검찰총장 직무대행을 맡고 있던 노만석 전 대검 차장이 사의를 표하면서 일단락되고, 항소포기에 반발한 검사장들의 평검사 전보 징계 국면으로 넘어가고 있었다. 하지만 이후 박 지검장이 새롭게 임명되면서 내부 반발은 더욱 커지고 있다. 수도권의 한 고검 검사는 "항소포기 일련의 과정을 봤을 때 구체적인 설명이나 어떠한 언급도 하지 못할 것이라 생각했고 실제로 그랬다"며 "수사팀은 물론 중앙지검 내부 반감이 큰데, 어떻게 조직을 안정화하겠다는 것인지 의문"이라고 지적했다. 재경지검의 한 부장검사도 "조직에 칼을 꽂은 공으로 좋은 자리를 차지한 사람이 어떻게 조직을 안정화하겠다는 것인가"라며 "내부 반발만 더욱 커질뿐이다. 제대로 리더십을 발휘할 수 있을 거라고 전혀 기대되지 않는다"고 강하게 비판했다. hyun9@newspim.com 2025-11-21 14:45