국내 연구진, 음성인식만으로 바이러스 핵산 추출 시스템 개발

입력 2023-02-13 10:05

  • 가장작게

  • 작게

  • 기본

  • 크게

  • 가장크게

감염 가능성 원천 차단

(사진제공=한국보건산업진흥원)
(사진제공=한국보건산업진흥원)

한국보건산업진흥원은 서태석 경희대학교 화학공학과 교수 연구팀이 스마트폰 앱으로 음성을 인식해 작동되는 바이러스 진단 마이크로 시스템을 개발했다고 13일 밝혔다.

서 교수 연구팀이 개발한 진단 시스템은 음성 명령을 통해 인간의 간섭 없이도 핵산 추출 과정을 자동으로 수행할 수 있도록 설계됐다. 검사자의 감염 가능성을 원천 차단하고 보호하는 데 앞장설 것으로 기대된다.

바이러스 핵산 추출은 마이크로리터(㎛, 1/100만 m) 규모의 여러 시약을 정밀하게 조작해야 하는 어려움이 있다. 또한 복잡한 튜빙 및 펌핑 시스템이 필요해 수율과 재현성이 낮아 가장 어려운 작업 중 하나다. 서 교수는 “수율과 재현성이 낮은 문제를 해결하기 위해 기존에는 부피가 큰 장비와 전문가가 항상 투입됐다”고 설명했다.

연구팀이 개발한 휴대용 바이러스 진단 마이크로시스템은 음성인식 앱을 통해 핵산 추출 과정에서 사람 접촉 과정을 크게 줄일 수 있다. 서 교수는 “바이러스 진단 시스템에 음성인식 기능을 적용하면 환자 시료의 유출이나 오염된 장갑 등 예상하지 못했던 잠재적 감염으로부터 작업자를 보호할 수 있다”고 강조했다.

휴대용 바이러스 진단 마이크로시스템은 손바닥 크기로 개발했다. 시스템 내부에는 핵산 추출 칩, 공기 라우터, 공기 펌프 모터로 압력 및 진공 라인을 제작해 소형화한 형태로 마이크로 컨트롤러와 조립했다. 사용자가 음성으로 명령하면 스마트폰이 이를 수신해 블루투스로 마이크로 컨트롤러에 전달한다.

서 교수는 “통합 마이크로 디바이스 기능이 시작되면 시료 용액, 세척, 용액 유체 조작 등이 수행돼 1분 이내로 핵산 추출 과정이 완료된다”며 “휴대용 배터리나 기존 스마트폰 충전기로 충전할 수 있어 낮은 전력 소비만 요구한다”고 밝혔다.

이어 “코로나바이러스 시료 전처리 과정뿐만 아니라 특정 유전자 증폭과 검출 등 분자 진단 전 과정을 단순한 스마트폰 음성 명령으로 수행될 수 있는 통합형 미세 유체 시스템을 개발 중이다. 질병통제센터 뿐만 아니라 노인과 장애인들도 손쉽게 집에서 자가 진단할 수 있는 플랫폼이 될 것”이라며 후속 연구 계획을 밝혔다.

한편, 이번 연구는 보건복지부와 보건산업진흥원이 지원하는 보건의료 R&D 사업(감염병 예방·치료 기술개발)을 통해 수행됐으며, 국제 과학 학술지인 ACS Sensors 저널에 최근 게재됐다.

  • 좋아요0
  • 화나요0
  • 슬퍼요0
  • 추가취재 원해요0

주요 뉴스

  • 이투데이 ‘2027 테크 퀘스트’ 10월 개최⋯대한민국 AI의 미래를 묻다
  • 2026 아이치·나고야 아시안게임…한국 선수 주요 경기 일정은? [그래픽 스토리]
  • 8개월 만에 두 번 파업은 피했지만…서울 시내버스 '통상임금' 갈등 뇌관 여전
  • 단독 마약사범 10명 중 6명이 2030…외국인 의료용 마약 처방도 5년새 60% 급증
  • SK하이닉스, 첫 합의안 부결 3주 만에 임단협 타결⋯성과급 현금 비중 50%
  • 단독 “무료라더니...해지하면 82만원 위약금” 성장앨범 갈등 5년간 805건[생애 첫사진의 함정②]
  • 일본기상청이 본 예비 태풍 '두쥐안', 경로 분석
  • K리그 ‘승부조작 사주’ 녹취 의혹…축구협회 내부 조사 착수
  • 오늘의 상승종목

  • 09.16 장종료

실시간 암호화폐 시세

  • 종목
  • 현재가(원)
  • 변동률
    • 비트코인
    • 103,874,000
    • -0.71%
    • 이더리움
    • 3,284,000
    • -0.97%
    • 비트코인 캐시
    • 296,200
    • -2.18%
    • 리플
    • 1,738
    • -8.57%
    • 솔라나
    • 133,300
    • -1.84%
    • 에이다
    • 263
    • -5.05%
    • 트론
    • 461
    • +0%
    • 스텔라루멘
    • 239
    • -8.78%
    • 비트코인에스브이
    • 21,340
    • -4.82%
    • 체인링크
    • 14,690
    • -4.73%
    • 샌드박스
    • 46.09
    • -2.89%
* 24시간 변동률 기준