눈물로 코로나 진단 가능 / 강북삼성병원 안과 한지상 교수

민감도 98.5%로 2분만에 코로나 감염 여부 확인

눈물로 코로나19를 신속하게 확인할 수 있는 바이오센서 플랫폼이 나왔다.

 

<딥러닝 기반 라만 산란 기술을 활용한 바이오센서 플랫폼 사진:강북삼성병원>

성균관의대 강북삼성병원 안과 한지상 교수, 강동경희대병원 문상웅 교수, 경희대 의공학교실 최삼진 교수, 한국재료연구원 정호상 박사 공동 연구팀은 이황화몰리브데넘을 이용한 다층 적층 금나노입자의 자발적 형성과 이를 딥러닝과 통합한 표면 증강 라만 산란 기술을 개발해 코로나19를 확인할 수 있는 플랫폼을 개발했다.

 

새로운 진단법은 콧물이나 침 등의 타액 대신 눈물을 검체로 활용한다. 면봉을 코나 목 깊이 안쪽에 넣어 검체를 채취하는 과정이 필요 없어 편리하다.

특히, 약간의 눈물만으로도 코로나19 바이러스의 감염 흔적인 몸 속 코로나19 항체를 찾아낼 수 있다. 이 검사법은 물질이 가진 고유의 '지문'을 찾는 '라만분광법'을 활용한다. 각 분자마다 고유의 값을 갖기에, 검체에서 나오는 신호만을 증폭해도 정확하게 검사 대상을 찾아낼 수 있다. 특히 라만신호는 금속 표면과 만나면 수십 억배 증폭되는데, 이를 활용해 작은 신호에도 병원균이나 바이러스 흔적을 검출해 낼 수 있다.

즉, 우리 몸에 코로나 바이러스 항체가 존재하면 고유의 금속 나노입자인 '몰리브데넘'이 고유한 색을 띄는데, 이를 통해 바이러스 존재 여부를 찾아내는 방식이다.
연구팀이 개발한 플랫폼은 눈물의 미세한 화학적 변화를 감지한다. 딥러닝을 이용해 12명의 코로나19 환자 검체에 플랫폼을 적용한 결과 2분 만에 98.5%의 민감도로 코로나19 감염 여부가 검출됐다.

 

한지상 교수는 "이 기술은 눈물을 이용한 비침습적 방법으로, 감염 여부를 실시간으로 신속하고 정확하게 평가할 수 있는 가능성을 보여줬다"며 "이번 연구 결과는 향후 감염병 뿐 아니라, 신속 정확한 진단이 요구되는 다양한 질환까지 활용될 수 있음을 시사한다"고 말했다.

이번 연구는 나노재료과학 분야 국제학술지인 《ACS nano》 최근호에 게재됐다.