펜실베니아대학병원 획기적인 분단위 코로나 진단기 개발

1871년 펜실베니아대학에 맨 처음 지어진 유서깊은 칼리지 홀(College Hall). 건물 앞에는 이 대학 설립자 벤자민 플랭클린 동상이 캠퍼스를 내려다 보고 있다. Photo by Philly Talks
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펜실베니아대학병원 연구팀이 빠르면서도 정확도가 높은 새 코로나바이러스(COVID-19) 진단기 ‘래피드'(RAPID) 를 개발했다고 지난 12일 발표했다.

대통령 자문교수인 펜실베니아대학병원 세자르 드 라 폰테Cesar de la Fuente)박사 연구팀은 래피드가 저비용 코비드19 진단기로 단 4분 안에 신속하게 코로나감염 여부를 진단할 수 있고 90%의 정확도로 가지고 있다고 밝혔다. 이 진단기의 공식 명칭은 ‘래피드1.0′(Real-time Accurate Portable Impedimetric Detection prototype 1.0)이다.

Gloved hands hold the RAPID 1.0 diagnostic, a low-cost COVID-19 test can detect SARS-CoV-2 within four minutes with 90 percent accuracy.
저비용 진단기 래피드(RAPID)는 4분안에 코로나바이러스를 찾아낼 수 있고 90%의 정확도가지고 있다. Photo by Penn Medicine

연구팀은 기존 코로나바이러스 진단기보다도 훨씬 저비용으로 1주일 내에 수백만개 단위로 진단제품을 생산할 수 있어서 일반 가정집은 물론 인구밀집도가 높은 학교,공항, 스타디움, 기업체에서 활용도가 높을 것으로 내다보고 있다.

펜데믹하에서 신속한 감염여부를 판별하는 진단기가 필요한 상황이지만 이제까지 사용되고 있는 대부분의 코로나바이러스 테스트기는 시간과 비용이 많이 드는 RT-PCR(reverse transcription polymerase chain reaction)방식이었다.

이 방식은 효과적이지만 대형 실험실 공간이 필요하고 훈련된 인력이 필수적이다. 그리고 비용이 많이 들어간다. 게다가 사용과정에서 발생할 수 있는 교차오염 가능성도 있고 진단결과가 나오기까지는 수시간에서 수일이 소요되고 있다.

그러나 드 라 폰테Cesar de la Fuente)박사 연구팀이 개발한 래피드 진단기는 인체의 코 점액이나 타액을 채취해 스크린 프린터를 이용해 프린트된 전극(electrode)을 판독하는 방식이다. 이때문에 하루만에 수천개 샘플을 저비용으로 프린트해서 스마트폰이나 벤치탑 기기(benchtop instrument)에서 바이러스를 판독할 수 있다고 한다.

코로나바이러스 진단기 ‘래피트'(RAPID)를 개발한 대통령 자문교수 펜실베니아대학 세자르 드 라 폰테Cesar de la Fuente)박사. Photo by University of Pennsylvania

세자르 라 폰테박사는 래피드 테스트기가 종이박스 재질(cardboard)로 되어 있어서 재활용이 가능할 뿐만아니라 비용도 낮다고 ABC방송과의 인터뷰에서 말했다.

진단기를 개발 연구팀을 이끌고 있는 드 라 폰테 박사는 자신의 실험실에서 박테리아 전염 진단과 관련해 일하고 있었는데 갑자기 펜데믹이 시작되었고 이 분야의 전문성을 활용해서 도움을 줘야 한다는 책임감을 느꼈으며 진단분야를 보다 개선할 때가 되었다고 생각했다고 밝혔다.

“펜데믹 기간동안에 우리는 테스트 접근성과 백신보급에서 의료불평등이 심각하다고 느꼈습니다. 래피드(RAPID)같은 저비용의 테스트기가 이러한 불평등을 개선하는데 도움이 될 것으로 생각합니다.”

드 라 폰테박사 연구팀은 펜실베니아대학병원에서 영국 변이바이러스까지 포함한 코로나바이러스 양성과 음성 진료 샘플을 가지고 ‘래피드'(RAPID) 성능을 평가했다고 밝혔다.

펜실베니아대학 캠퍼스에 설치된 대규모 코로나바이러스 테스트 장소. Photo by Philly Talks

연구팀은 현재 미국식품의약안전청(FDA)의 사용허가를 기다리고 있으며 사용허가가 나오면 감기나 성병같은 전염병도 검사할 수 있는 진단기 개발도 준비하고 있다.

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