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이 기술은 빛을 이용한 빠른 온도 조절로 유전자를 증폭, 기존 PCR보다 4배 빠른 속도와 10배 높은 민감도를 구현한다.
(왼쪽부터) 성균관대 권오석 교수, 생명연 고경철 박사. 한국생명공학연구원 제공
공동연구팀은 이 기술을 이용해 구강 내 치주질환을 유발하는 4종의 세균을 동시 진단하는 데 성공했다. 이를 기초로 향후에는 신·변종 감염병과 암, 식중독균 검사 등 분야에서 현장 맞춤형 mortgage 초고속 유전자 진단 도구로 활용될 수 있게 될 것으로 기대한다.
현재 의료현장에서 이용되는 리얼타임 PCR은 가열, 냉각 과정에서 많은 시간과 비용이 요구된다. 그나마도 현장에서 즉시 사용하기 어려워 조기 진단 및 신속한 치료가 핵심인 감염병과 치주질환, 암 질환 등에 대응하는 데 한계를 보였다.
하지만 공동연구팀이 개발 슈퍼직장인 한 기술을 적용하면 유전자 증폭 과정의 정확성과 안정성을 높일 수 있다. 빛을 열로 바꾸는 금속(플라즈모닉) 소재를 활용, 금 나노필름(Au nanofilm) 위에 OPE(oligo(phenylene-ethynylene))라는 화합물을 덮어 빛 에너지를 열로 빠르게 바꿔 열전달 속도와 효율을 극대화한 것이 주효했다.
공동연구팀은 실제 이 미소금융 기술을 적용해 치주질환의 주요 원인균인 ▲충치균(Streptococcus mutans) ▲치주염 유발균(Porphyromonas gingivalis) 등 4종의 세균 유전자의 검증 실험을 진행했을 때 14분 만에 유전자 증폭을 완료한 후 다시 9분 이내에 고해상도 형광 스캔으로 유전자 존재 여부까지 확인할 수 있었다.
특히 개발한 기술이 우리은행마이너스통장필요서류 단순히 치주질환 진단에만 국한되지 않고 병원 감염관리, 식중독 진단, 암 조기진단, 전염병 대응 등 DNA 기반의 진단이 필요한 모든 분야에 적용할 수 있을 것으로 공동연구팀은 기대한다.
권오석 교수는 "이번 기술은 디지털 체외 분석 기술로 병원에서 환자의 상태를 빠르게 파악해 조기에 치료할 수 있도록 도움으로써 환자의 부담을 줄이는 계기 조권 가 될 것"이라며 "이를 통해 현장 중심의 진단 환경에도 실질적으로 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.
고경철 센터장은 "공동연구팀이 개발한 기술이 향후 암, 식중독 등 다양한 질환의 진단에 활용될 수 있는 플랫폼 기술로 활용될 수 있길 바란다"고 말했다.
한편 이번 연구는 과학기술정보통신부 국가전임상지원체계구축사업, 국산연구장비 기술 경쟁력강화 사업, 학문후속세대 지원사업, 식품의약품안전처 마약류 안전관리 기술개발 사업, 나노종합기술원의 지원을 받아 수행됐다.
개발한 기술은 ㈜SNBTech에 기술이전을 통해 사업화될 예정이다.
대전=정일웅 기자 jiw3061@asiae.co.kr
