기초과학연구원(IBS)은 첨단연성물질연구단 조윤경 그룹리더(UNIST 생명과학부 교수) 연구진이 장난감 '피젯 스피너'를 닮은 수동 세균감염 진단기구를 개발했다고 19일 밝혔다. 피젯 스피너(fidget spinner)는 베어링을 중심으로 본체를 돌리는 손바닥 크기의 장난감으로, 지난 2017년에 선풍적인 인기를 끌었다.
감염성질환 진단은 보통 하루 이상 걸리는 배양검사가 필요하며 의료 인프라가 부족한 개발도상국에서는 큰 병원에서만 가능해 검사에 1~7일이나 소요된다. 이로 의료인프라가 부족한 지역에선 증상만으로 항생제를 처방하는 경우가 있어 항생제 오남용이 발생하는 경우가 많다. 이에 이번 진단기기로 예방할 수 있다는 분석이다.
연구팀은 실험실에서 이뤄지는 여러 처리기술을 단일회로에 집약해 개발했다. 추가 구동 장비없이 손으로 돌릴 수 있다는 장점이 있다.
연구팀은 소변샘플을 넣고 스피너를 회전시키면 필터(양 옆 작은 원)에 박테리아가 걸러진다고 설명했다. 진단용 스피너에 소변 1㎖를 넣고 1~2회 돌리면 필터 위에 병원균이 100배 이상 농축되는데, 시약을 넣고 기다리면 세균의 종류를 판별할 수 있다. 또 세균 검출 후에는 세균이 항생제에 내성을 가졌는지도 확인할 수 있다.
연구진은 "진단용 스피너에 항생제와 섞은 소변을 넣고 농축시킨 뒤 세균이 살아있는지 여부를 시약 반응으로 확인한다"면서 "이 과정은 농축에 5분, 반응에 각 45분이 걸려 2시간 내에 감염과 내성 여부를 모두 진단할 수 있다"고 설명했다.
한편 이번 연구결과는 국제 학술지 '네이처 바이오메디컬 엔지니어링'(Nature Biomedical Engineering)에 게재됐다.
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