김남영 광운대 교수, 바이오센터 통한 코로나19 진단 기술 개발

광운대 (사진=광운대)

[이데일리 김의진 기자] 광운대는 김남영 전자공학과 교수 연구팀이 바이오센서로 3초 이내 PCR 검사 수준의 코로나19 진단 기술 2가지를 새롭게 개발했다고 18일 밝혔다.

광운대에 따르면 첫 번째 방식의 신기술은 김주희 아주대 약학대학 교수, 박성준 아주대 전자공학과 교수, 김은성 광운대 연구원이 공동으로 개발한 DNA 바이오센서다.

이 기술은 PCR 검사 원리인 코로나 바이러스의 특정 염기서열을 이용한 유전자 검출 방식으로, 코로나 바이러스 DNA와 결합하는 ‘탐침DNA’를 사용한다. 전자 증폭 과정 없이 50나노미터의 DNA까지 분석 가능한 민감도가 특징이다. 잠복기 환자와 무증상자 수준의 DNA 농도까지 분석이 가능할 정도로 정확도가 높다.

이 같은 내용을 담은 연구 논문은 센서 분석화학 분야 국제 학술지인 바이오센서스 앤 바이오 일렉트로닉스에 게재됐다. 나인제약사는 신속 DNA 바이오센서 기술을 도입해, 향후 사업화를 위한 연구를 추진하고 있다.

두 번째 방식의 신기술은 김남영 광운대 교수 연구진 단독으로 개발했다. 중증 급성 호흡기 증후군 코로나 바이러스(SARS-CoV-2) 스파이크 단백질을 선택적으로 신속히 검출하기 위한 GrO 유리 이중 상호소화 용량성(DIDC) 바이오센싱 플랫폼에 GrO/EDC-NHS/항 SARS-CoV-2 항체(Abs) 층별 인터페이스 자가 조립 화학 방법을 사용했다.

김남영 교수는 GrO가 Abs 이모빌라이제이션에 대해 바람직한 조작된 표면을 제공했다는 사실을 확인했다. 넓은 검출 범위(1.0mg/ml - 1.0fg/ml), 반응 시간 3초 이내의 검출 하한(1fg/ml), 양호한 선형성(18.56nF/g) 및 1.0fg/ml의 높은 민감도를 달성했다.

현재 개발된 바이오센서 칩으로 가장 빠른 실시간 측정과 높은 민감도를 기록했다. 연구실의 측정결과를 중심으로 실제적인 상용화를 추진할 시 최대 6시간까지 걸리는 PCR 검사를 몇 초안에 끝낼 수 있을 것으로 보인다.

이러한 내용의 연구 논문은 센터 분야 국제 학술지인 ACS Sensors에 게재됐다. 김 교수는 후속 연구를 통해 제약회사화의 공동 연구도 모색하고 있다.