[iR52 장영실상] "미세 물방울 2만개로 증폭해 PCR 정확도 99.99%로 높여"

바이오티엔에스 '미세액적 PCR 시스템'

왼쪽부터 정광진 수석연구원, 김봉석 R&D총괄이사, 임원래 책임연구원. 한국산업기술진흥협회

코로나19 팬데믹 때 우리 일상으로 들어온 용어가 있다. 바로 유전자증폭(PCR) 검사다. PCR 검사는 특정 유전자를 증폭해 바이러스가 존재하는지 진단한다. 코로나19 감염 여부를 판별해주며 감염병 퇴치에 큰 공헌을 한 과학기술이다. 다만 때때로 가짜 음성(위음성)이 발생한다는 약점이 있다. 시료의 유전자 농도가 낮으면 유전자를 증폭해도 양성 기준치에 도달하지 못해서다.

올해 제44주 차 IR52장영실상 수상 제품으로는 국내 바이오 기업 바이오티엔에스가 개발한 '미세액적 기반 마이크로 디지털 PCR 시스템'이 선정됐다. 이 시스템은 위음성 발생을 잡을 수 있다. 진단 정확도가 99.99%에 이른다. 현재 일반에서 쓰이는 PCR 장비는 2세대로 분류된다. 이 장비는 20㎕(마이크로리터·1㎕는 100만분의 1ℓ)의 시료를 한 번에 유전자 증폭해 분자 진단에 활용한다.

반면 바이오티엔에스의 디지털 PCR 시스템은 3세대에 해당한다. 주로 대학병원이나 연구소에서 연구개발(R&D)에 사용하는 3세대 장비는 시료 2nℓ(나노리터·1nℓ는 10억분의 1ℓ)의 미세 물방울을 2만개 만들어 유전자를 증폭하는 방식이다. 유전자가 증폭된 물방울에 레이저를 쏜 다음 물방울 하나하나를 분석한다. 김봉석 R&D 총괄이사는 "작은 방울 속 유전물질 양을 분석해 정확한 수치를 얻는다"며 "아주 적은 양의 유전물질도 정확하게 검출할 수 있다"고 말했다.

바이오티엔에스의 디지털 PCR 시스템은 물방울 생성기, 온도 제어 장치, 물방울 형광 리더기로 구성돼 하나의 장비로 유전자 분할과 증폭, 검출이 가능하다. 물방울 형광 리더기는 물방울이 이동하는 유체 채널과 형광 측정에 필요한 부품을 일체화한 광유체 집적 모듈이 적용돼 기존의 비싼 광학필터와 렌즈 등을 대체했다. 부품 가격을 기존 대비 절반 수준으로 절감했다는 게 업체의 설명이다.

바이오티엔에스 제품은 올해 매출 약 26억원을 올릴 것으로 예상된다. 내년부터는 해외 시장에 진출한다는 계획이다.

[고재원 기자]