병원균을 순식간에 검출하는 다이나비드

(A microscope image shows Dynabeads (black) interacting with Salmonella bacteria (green) – the inset shows Y-shaped antibodies coating the Dynabeads. Credit: MIT)

다이 나비드 (Dynabeads)는 1-5마이크로미터 크기의 작은 자석에 항체를 입힌 입자로 주로 세포를 분리할 때 사용합니다. 1976년에 개발되어 상당히 오랜 시간 사용해 왔고 상업적으로 구매가 가능합니다. MIT의 로자 타데시 교수와 (professors Loza Tadesse) 로힛 카닉 Rohit Karnik이 이끄는 연구팀은 다이나비드를 이용한 병원균 감지 시스템을 개발했습니다.

혈액이나 물에 특정 세균이 존재하는지 알아내는 위해서는 몇 일 정도 시간이 필요합니다. 따라서 세균을 배양해서 동정하는 대신 항원 항체 반응을 이용해서 빠르게 세균을 감별하는 시스템이 개발되어 있지만, 이 역시 검체에 있는 세균의 정도에 따라 정확도가 떨어질 수 있습니다.

연구팀이 개발한 다이나비드는 살모넬라 같은 특정 세균에 대한 항체를 코팅한 마이크로 자석으로 검체 속에서 세균과 결합한 후 금속에 달라붙어 분리할 수 있습니다.

여기까지는 다른 다이나비드와 차이가 없지만, 연구팀이 추가한 부분은 세균과 결합한 다이나비드를 감별할 수 있는 라만 분광기 (Raman spectroscopy)를 이용해 몇 일이 아니라 수초 안에 세균의 존재를 확인하는 것입니다. 연구팀에 따르면 이 과정은 0.5초만에 끝날 수도 있습니다.

혈액이나 물속에 있는 병원균을 빠르게 진단할 수 있다면 당연히 의료 현장에서는 물론 더 많은 분야에서 활용도가 높을 것입니다. 하지만 검사 신속성과 함께 중요한 것이 정확도와 비용입니다. 많은 신기술이 이 검증 과정을 넘지 못하고 실험실 단계에서 사라집니다. 다이나비드 신속 진단 검사가 이 관문을 넘을 수 있을지 궁금합니다.

참고

https://newatlas.com/medical/dynabeads-magnetic-beads-raman-signature-pathogens/

https://news.mit.edu/2023/tiny-magnetic-beads-quickly-detect-pathogens-0825

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