기계연, 로봇으로 40분 안에 검체 채취·진단 기술 개발

소량 검체만 반복 가열·냉각해 유전자 증폭

대면 검체 채취로봇 일체형 고속 전자동 분자진단 시스템. 사진=기계연 제공

한국기계연구원(기계연)은 대구융합기술연구센터 이동규 책임연구원과 서준호 연구실장 연구팀이 로봇으로 검체를 채취하고 40분 안에 진단하는 통합 시스템을 개발했다고 3일 밝혔다.

신·변종 감염병에 대응하기 위해서는 의료현장에서 신속하고 정밀한 분자진단이 필요하지만, 기존에는 대면 검체 채취와 이송, 분자진단까지 약 6-12시간이 소요돼 불편함이 있었다.

이번에 연구팀이 개발한 시스템은 소량의 검체만을 반복적으로 가열·냉각해 유전자를 증폭하는 새로운 고속 열주기 기술이다. 기존 분자진단 장비 대비 4.2배 빠른 속도로 9-20분 이내 실시간 PCR 분석 결과를 얻을 수 있다.

연구팀은 병원성 살모넬라 박테리아와 감염성 코로나 바이러스 진단을 위해 이번에 개발한 시스템으로 검증을 수행했다. 검체 채취부터 분자진단까지 박테리아 DNA는 25분, 코로나 바이러스 RNA는 40분 이내 분석을 완료했으며, 기존 장비와 거의 동일한 분자진단 결과를 얻는 데 성공했다고 연구팀은 전했다.

이동규 책임연구원은 "비대면으로 검체 채취 후 검체 정량 주입, 유전자 추출 전처리, 고속 분자진단 전 과정에 전자동 진단 기술이 적용돼 현장에서 비숙련자도 쉽게 사용 가능하다"며 "이를 선별진료소, 공항, 응급환경 등 의료현장에서 활용할 경우 신·변종 감염병 확산을 신속하게 사전 예방할 수 있다"고 말했다.