핵산 검사(Nucleic acid tests)는 감염병의 정확한 진단과 효과적인 통제를 위해 반드시 필요합니다. 하지만 현재 사용되는 검사법들은 대부분 전문적인 실험실 환경이나 특수한 장비를 요구하기 때문에, 많은 사람들을 대상으로 검사를 확대(확장성, scalability)하기에는 어려움이 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구팀은 **'즉각적인 핵산 스크리닝을 위한 통합 박스(integrated box for instant nucleic acid screening)'**를 개발했습니다. 이 장치는 다음과 같은 특징을 가집니다. - 완전 통합 시스템: 시료에서 핵산을 분리(release)하고, 이를 증폭(amplification)시키며, 최종 결과를 눈으로 확인할 수 있도록 시각화(visualization)하는 모든 과정을 하나의 박스 안에 완전히 통합했습니다. 이를 통해 사용자가 스스로 검사를 수행(self-service)할 수 있는 독립형(standalone) 검사 장치를 구현했습니다.
- 사용자 친화적 인터페이스: 중요한 점은 이 박스가 새롭게 고안된 게임패드와 유사한(gamepad-like) 인터페이스를 통해 작동된다는 것입니다. 덕분에 전문적인 훈련을 받지 않은 일반 사용자도 가정과 같은 환경에서 쉽게 설치하고 직접 조작할 수 있습니다.
- 핵심 기술:
- RNA 추출 과정 불필요: 시료를 처리할 때 복잡한 RNA 추출 과정 없이 바로 사용할 수 있도록 하는 '추출 없는(extraction-free) 시료 비활성화(inactivation)' 공정을 적용했습니다.
- 고감도 증폭 기술: **'중첩 재조합 효소 중합효소 증폭(nested Recombinase Polymerase Amplification, nested RPA)'**이라는 화학 반응 기술을 사용하여 민감도를 높였습니다.
- 우수한 성능:
- 신속성: 신선한 상태의 면봉(swab) 시료를 채취한 순간부터 최종 결과를 확인하기까지 30분밖에 걸리지 않습니다.
- 정확성: 중증 급성 호흡기 증후군 코로나바이러스 2 (SARS-CoV-2) RNA를 대상으로 검사했을 때, 매우 높은 **특이도(specificity)**를 보였으며, 기존의 표준 검사법인 **역전사 정량 중합효소 연쇄 반응(RT-qPCR)**과 비교할 만한 수준의 **민감도(sensitivity)**를 나타냈습니다.
결론적으로, 이러한 혁신적인 기술들을 통해 개발된 통합 박스는 편리하고, 정확하며, 다양한 장소에 쉽게 배치하여 사용할 수 있는(deployable) 새로운 형태의 현장 진단 검사(Point-of-Care Testing, POCT) 플랫폼을 제공합니다. 이는 향후 감염병 진단 및 관리에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다. |
논 문
핵산 검사(Nucleic acid tests)는 감염병의 정확한 진단과 효과적인 통제를 위해 반드시 필요합니다. 하지만 현재 사용되는 검사법들은 대부분 전문적인 실험실 환경이나 특수한 장비를 요구하기 때문에, 많은 사람들을 대상으로 검사를 확대(확장성, scalability)하기에는 어려움이 있습니다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구팀은 **'즉각적인 핵산 스크리닝을 위한 통합 박스(integrated box for instant nucleic acid screening)'**를 개발했습니다. 이 장치는 다음과 같은 특징을 가집니다.
결론적으로, 이러한 혁신적인 기술들을 통해 개발된 통합 박스는 편리하고, 정확하며, 다양한 장소에 쉽게 배치하여 사용할 수 있는(deployable) 새로운 형태의 현장 진단 검사(Point-of-Care Testing, POCT) 플랫폼을 제공합니다. 이는 향후 감염병 진단 및 관리에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다.