'코로나19' 진단에 최첨단 반도체 기술 적용
'코로나19' 진단에 최첨단 반도체 기술 적용
  • 이영재 기자 garden@kma.org
  • 승인 2020.02.27 16:04
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옵토레인, CMOS 반도체칩 이용 Digital PCR 첫 선
초정밀·초간편·1시간 내 진단…0.01% 세계 최고 민감도

분자진단 솔루션 기업 옵토레인은 바이러스 정량검사를 통해 '코로나19'를 정확하게 진단할 수 있는 솔루션을 보유하고 있다고 밝혔다.

옵토레인은 초정밀·초간편·초스피드 진단을 목표로 반도체와 바이오를 융합해 진단기기 서비스를 제공하고 있다. 옵토레인의 핵심기술은 표적 유전자를 검출하기 위해 열제어 시스템을 탑재한 반도체 형광 센서다. 해당 반도체 센서 위에서 질병 진단을 위해 발생하는 PCR(중합효소반응)을 검사한다. 컴퓨터나 카메라에 사용되던 CMOS 반도체 칩 위에서 코로나19를 진단하는 Real-time PCR(실시간유전자증폭) 반응이 일어남과 동시에 Viral load(바이러스 개수까지 파악하는 정량검사)까지 확인 가능하다.

현재 코로나19 진단은 실시간 유전자 증폭 검사를 활용하는데 감염 초기 환자의 경우 음성으로 판정됐다가 재검사에서 양성으로 확진되는 경우가 발생한다. 해당 오류는 초기 감염 시 채취된 환자샘플내 바이러스 개수가 적어 검출이 안되다가 며칠 후 바이러스 수가 증가된 이후 재검사에서는 검출되는 경우다. 하지만 차세대 PCR 기술로 알려진 디지털 PCR을 사용할 경우 바이러스 개수까지 정량적으로 확인이 가능하다.

옵토레인의 디지털 PCR 기술은 정량측정 지표인 민감도에서 세계 최고수준(0.01%)이며 진단검사가 실시간으로 측정돼 단시간내에 진단할 수 있다.

옵토레인의 민감한 진단능력은 감염 초기에 조기진단을 가능케 할 뿐 아니라, 확진 환자의 완치여부 판정에도 신속하고 높은 신뢰도의 진단 결과를 제공한다.

회사 측은 "빠르고 정확한 초기 감염여부 진단도 중요하지만 완치 환자들을 빠르고 정확히 판정해 퇴원시킴으로써 음압병상의 효율적 운영을 가능케 할 수 있다"고 설명했다.

지난해에는 미국 CDC(질병통제센터)에 HIV 바이러스 정량검사용 디지털 PCR 제품을 공급하고 협력을 지속하고 있다.

디지털 PCR을 활용한 정량검사는 코로나19와 같은 감염병에 많이 적용하지 못하고 있다. 기술적인 장점은 뛰어나지만 사용방법이 어렵고 가격이 비싼 이유로 전문적인 연구기관에서만 제한적으로 사용되고 있다.

옵토레인의 디지털 PCR은 반도체 CMOS 센서를 이용해 사용방법이 전자제품과 같이 편리하고 검사시간도 1시간 이내에 가능하다. 가격도 글로벌기업 제품의 1/10 수준으로 경쟁력이 있다.

회사측은 "우리 제품은 기존 PCR 분석기에 탑재된 광학기기와 열제어 장치 모두를 반도체칩으로 통합 대체시키기 때문에 작고 가벼우며 진단 속도가 빨라 응급현장에서 사용이 용이하다"며 "최근 해외 보건당국에서 디지털 PCR을 활용한 코로나19 바이러스 정량검사 솔루션을 요청해 협의를 위한 기술자료를 준비 중"이라고 밝혔다.

옵토레인은 현재 질병관리본부에 코로나19 Real-Time PCR용 시약에 대한 긴급승인 신청을 마쳤으며, 디지털 PCR을 활용한 코로나19 바이러스 정량검사와 새로운 코로나바이러스 돌연변이 발생 측정에 대해서도 제안을 준비 중이다.


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