간단하게 코로나 19 항체를 확인하는 진단 키트

(When attached to supporting electronics, the sensor can wirelessly transmit data to the user's cell phone through Bluetooth. Credit: Caltech)

(An artist's rendering showing how the sensor contains areas that each detect a different indicator of a COVID-19 infection. Credit: Caltech)

코로나 19에서 문제점은 감염되도 아예 증상이 계속 경미하거나 혹은 초기에 무증상인 상태에서도 남에게 쉽게 전파가 가능하다는 것입니다. 따라서 집에서도 간단하게 검사할 수 있는 신속 진단 키트의 필요성이 커지고 있습니다. 캘리포니아 공대 (Caltech)의 웨이 가오(Wei Gao) 교수가 이끄는 연구팀은 코로나 19 항체, 항원, 감염 정도를 한 번에 측정할 수 있는 그래핀 기반 센서를 개발했습니다.

이 센서는 레이저를 이용해서 만든 3D 그래핀 구조에 항체가 결합되어 있습니다. 3D 그래핀 구조물은 표면에 많은 구멍이 있어 접촉 면적을 늘려줍니다. 여기에 바이러스 단백질 (nucleocapsid protein), 돌기 단백질에 대한 IgG, IgM 항체, 그리고 CRP (감염의 표지자)에 대한 항체를 결합시켜 바이러스 감염, 항체 생성 여부, 감염증 정도를 한 번에 파악하는 것이 목표입니다. 여러 개의 항원/항체를 동시에 확인해 진단 정확도를 높이고 어떤 상태 (급성 감염, 감염 후 회복, 감염력 없음)인지를 알려주는 것이 목표입니다.

연구팀에 따르면 이 장치는 대량 생산이 쉽고 10분만에 결과를 알려줄 수 있습니다. 관건은 정확도입니다. 양성인데 음성으로 잘못 파악하는 것도 큰 문제지만, 음성인데 양성으로 잘못 판정하는 것도 큰 문제입니다. 전자의 경우 실제로 감염된 상태인데 자가 격리나 병원 방문을 미루게 될 수 있으며 후자는 불필요한 폐쇄나 격리를 일으킬 수 있습니다. 따라서 매우 정확한 기기가 아닌 다음에는 시판을 허용해서는 안됩니다. 미국처럼 유행 지역에서는 양성인데 음성으로 잘못 판정해서 문제가 될 가능성이 크고 우리 나라처럼 확진자 비율이 낮은 국가에서는 음성인데 양성으로 잘못 판정해 문제를 일으킬 가능성이 있습니다.

연구팀은 현재 병원에 입원한 환자를 대상으로 임상 시험을 준비하고 있습니다. 매우 정확도가 높다면 10분 만에 결과를 알려줄 수 있다는 점 하나만으로 상당한 가치가 있기 때문에 코로나 19 진단 및 방역에 큰 도움이 될 것입니다. 결과가 주목됩니다.

참고

https://phys.org/news/2020-10-unveil-sensor-rapidly-covid-infection.html

SARS-CoV-2 RapidPlex: A Graphene-based Multiplexed Telemedicine Platform for Rapid and Low-Cost COVID-19 Diagnosis and Monitoring, Matter (2020). DOI: 10.1016/j.matt.2020.09.027 , www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(20)30553-1

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