종이 한 장으로 구제역 실시간 진단 기술 개발

종이 한 장으로 구제역, AI 등 전염성이 강한 질병을 진단할 수 있는 기술이 개발됐다.

KAIST(한국과학기술원)는 생명화학공학과 정기준·임성갑 교수 공동연구팀이 종이나 비닐 등을 이용한 보급형 바이오센서 원천기술을 확보했다고 16일 밝혔다.

기존 구제역 진단을 위한 바이오센서의 기판에는 안정성이 높은 금이나 유리가 사용되고 있지만, 가격이 비싸고 휴대성이 떨어진다는 한계가 있다.

특히 항원 진단을 위해 사용되는 항체의 생산 단가가 높아 축산 농가에 보급이 어려웠다.

연구팀은 초기 화학적 진공증착법(iCVD, 상온에서 수증기를 이용해 화학물질을 입히는 방법)을 이용해 종이나 비닐 등 저렴한 재료에 얇은 고분자 박막을 씌우는 데 성공, 바이오센서의 제조 단가를 획기적으로 낮췄다.

또 70도의 높은 온도에서도 안정성을 보이는 '크링글도메인'이라는 미생물을 기반으로 한 유사항체를 활용해 항체의 비용도 100분의 1로 줄였다.

현재 구제역 농가에서 시료를 채취하고 분석하는데 2∼3일 정도 걸리는데, 이번 기술이 상용화되면 양성 반응 유무를 판단하는 1차 검사는 실시간으로 가능할 것으로 기대된다.

정기준 교수는 "현장에서 진단할 수 있으면 바이러스의 확산을 막을 수 있다"며 "화학물질을 더 안정적으로 고정하고 발색반응을 효과적으로 내는 기술 등을 추가로 개발하면 앞으로 2∼3년 내에 포스트잇이나 책자 형태의 진단 키트를 상용화할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구는 미래창조과학부 신기술융합형 성장동력사업(바이오제약) 및 글로벌프론티어사업(차세대바이오매스연구단)의 지원을 받았다. 연구 결과는 세계적 학술지 '폴리머 케미스트리'(Polymer Chemistry) 지난 7일자에 실렸다.