단 하나의 키트로 여러 종류의 바이러스를 동시에 검사할 수 있는 혁신적인 진단 기기가 개발되어 의료 진단 분야에 중대한 변화를 가져올 것으로 전망된다. 이는 기존 PCR 검사의 한계를 극복하고 바이러스 진단의 획기적인 전환점을 제시할 것으로 기대된다.

6월 11일 국제 학술지 PNAS 넥서스(PNAS Nexus)에 발표된 연구 결과에 따르면, 오사카 의과대학 하시다 노리야스 교수가 이끄는 연구진은 고체 나노포어(nanopore) 기술을 활용한 바이러스 진단 기법을 개발하여 그 유효성을 입증하였다. 기존 바이러스 진단에 주로 사용되는 실시간 PCR 검사는 항체 반응을 기반으로 하며, 검사 결과 도출에 최소 몇 시간이 소요되고 특정 바이러스만 증폭할 수 있다는 한계가 존재했다. 이러한 단점을 보완하기 위해 연구진은 즉각적인 바이러스 감염 확인과 다중 바이러스 동시 검출이 가능한 기술 개발에 착수했다.

연구진은 나노포어를 통해 바이러스 입자를 키트에 밀어넣고, 바이러스의 크기, 표면 전하, 분자 구조에 따라 달라지는 전기 전도도를 측정하는 방식을 개발했다. 여기에 인공지능을 결합하여 바이러스의 고유 분자 구조에 따른 전기 전도도 차이를 인식하도록 설계함으로써, 전기 전도도 파형을 통해 바이러스를 식별하고 심지어 같은 계열의 바이러스 아형까지 미세한 차이를 구분하는 데 성공했다.

이 신개념 진단 키트의 검증 연구는 눈 주변에 발병하여 실명으로 이어질 수 있는 헤르페스 바이러스를 대상으로 진행되었다. 헤르페스 바이러스 감염자의 눈 주변을 면봉으로 훑어 이 기기에 적용한 결과, 민감도 100%, 특이도 71.4%의 높은 정확도로 감염을 진단하는 데 성공하였다. 특히, 이 키트는 유전체 서열이 90% 이상 동일한 HHV6A 및 HHV6B 아형을 100%의 정확도로 명확하게 구별해냄으로써, 유전체 서열 분석 없이 파형만으로도 바이러스를 정확하게 식별할 수 있다는 것을 입증하였다.

연구진은 이러한 결과를 바탕으로 본 진단 키트가 현재 다양한 바이러스 진단에 활용되는 RT-PCR 검사의 훌륭한 대안이 될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 하시다 노리야스 교수는 "고체 나노포어에 인공지능을 결합한 이 키트가 PCR 검사와 비교해 매우 빠르고 정확하게 바이러스를 검출할 수 있다는 것이 밝혀졌다"고 강조하며, **"특히 다양한 바이러스에 적용이 가능하여 확장성이 높다는 점에서 향후 현장 진단 검사에 획기적인 전환점이 될 것"**이라고 단호히 밝혔다.