한국전자통신연구원(ETRI)은 디지털 PCR 검사장비에 사용되는 물방울 형광 리더기의 핵심인 '광유체 물방울 집적형 모듈'을 개발했다고 3일 밝혔다.
기존 PCR 검사장비는 약 20마이크로리터(㎕)의 시료를 한 번에 유전자를 증폭해 분자 진단에 활용한다. 하지만, 시료의 유전자 농도가 너무 낮으면 증폭시켜도 양성 기준치에 도달하지 못해 가짜음성의 잘못된 결과를 도출하는 등 진단 정확도가 떨어진다.
연구팀이 개발한 광유체 집적모듈은 시료를 2나노리터(nl)의 미세 물방울로 시료 2만 개를 만들어 유전자증폭 과정을 거쳐 증폭된 물방울에 레이저를 쏴 형광측정 방식으로 검출한다. 이 때문에 유전자 농도가 낮아도 기존 PCR 검사장비보다 훨씬 정밀한 진단 결과를 얻을 수 있다고 연구팀은 설명했다.
특히 광섬유를 활용해 렌즈, 광학렌즈 등 고가의 광학부품을 대체해 부품 가격을 절반 수준으로 낮추고, 검출 단계에서 빛의 간섭으로 발생하는 신호 잡음을 개선해 PCR 검사 정확도도 높였다. 집적 모듈은 '랩 온 어 칩'으로 구현할 수 있어 하나의 칩에서 시료 처리, 가공,측정 등이 모두 가능하다.
김진태 ETRI 진단치료기연구실 박사는 "기존 디지털 PCR 검사 장비에 적용하면 코로나, 메르스 등과 같은 감염병 진단을 현장에서 보다 정밀하고 빠르게 진행할 수 있다"며 "앞으로 진단기기 업체와 협업해 보급형 디지털 PCR 장비 개발을 추진하겠다"고 말했다.이준기기자 bongchu@
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