현장에서 공기 중 코로나바이러스 신속 측정 가능

국내 연구진이 공기 중에 떠다니는 100 나노미터(nm‧10억분의 1미터) 크기의 매우 작은 코로나바이러스 및 인플루엔자 바이러스를 포집 및 농축하여 현장에서도 10분 이내에 검출 가능한 초고농축 바이러스 시료를 공급하는 기술을 개발했다.

황정호 연세대학교 기계공학과 교수 연구팀은 전기력을 이용해 공기 중 떠다니는 바이러스를 액체에 포집과 동시에 포집한 바이러스 시료를 자성입자를 이용해 고농축 시켜 현장에서도 신속하게 바이러스 진단이 가능한 통합장치를 개발했다고 발표했다.

바이러스 측정에 가장 많이 사용되는 진단방식인 PCR (중합효소연쇄반응)은 검출한계 (LOD) 이상의 바이러스 시료가 공급되어야만 바이러스의 농도를 측정할 수 있다. 하지만 공기 중 코로나바이러스의 농도는 매우 낮기 때문에 PCR의 검출한계 이상의 바이러스 시료를 공급하려면 10시간 이상의 포집시간이 필요하므로 신속한 모니터링이 불가능하다.

연구팀은 공기포집기 (ATH sampler)를 통해 공기 중 코로나바이러스(HCoV-229E)와 인플루엔자 바이러스(H1N1, H3N2)를 신속하게 포집하고 포집된 바이러스 시료를 연속적으로 유체채널 (Enrichment channel) 내에서 자성입자 (ConA coated magnetic particles, CMPs)를 이용해 농축시켜 300만 배 이상의 농축능력을 확보했다.

특히, 실제 COVID-19 상황에서의 공기 중 코로나바이러스 농도를 모사한 환경에서도 10분 이내에 PCR을 통해 충분히 검출 가능한 고농축된 바이러스 시료를 공급할 수 있다는 것을 입증했다. 또한 공기 중에 코로나바이러스뿐만 아니라 먼지나 다른 바이러스가 함께 존재하는 실제 환경에 가까운 상황에서도 검증을 통해 현장에서도 충분히 활용이 가능하다는 것을 전했다.