눈물로 코로나19를 신속하게 확인할 수 있는 바이오센서 플랫폼이 나왔다.
성균관의대 강북삼성병원 안과 한지상 교수, 강동경희대병원 안과 문상웅 교수, 경희대 의공학교실 최삼진 교수, 한국재료연구원 정호상 박사 공동 연구팀은 비침습적인 방법으로 코로나19 감염 여부를 실시간으로 정확하게 평가할 수 있는 플랫폼을 개발하기 위해 표면 증강 라만 산란 기술을 개발했다.
이 기술은 '분자 지문'이라고 불리는 라만 신호를 비약적으로 증가시켜, 딥러닝으로 코로나19를 확인하는 플랫폼이다. 라만 신호는 외부에서 들어온 빛에 반응해 만들어지는 새로운 광학 신호로, 물질마다 다르다. 연구팀은 이황화몰리브데넘을 이용한 다층 적층 금나노입자에 에너지를 쏘면 전자기장과의 공명으로 자유전자들이 집단으로 진동하는 '표면 플라스몬 공명 현상'을 이용했다. 라만 신호를 1억 배 이상 증폭시켜, 눈물의 미세한 화학적 변화를 감지하게 했다. 이후 AI 기술을 딥러닝 시켰다.
연구팀은 12명의 코로나19 환자 검체에 해당 플랫폼을 적용했다. 그 결과 2분 안에 98.5%의 민감도로 코로나19 감염 여부가 검출됐다. 민감도는 특정 질환이나 검사 대상 분석 물질이 있을 때 검사 결과가 양성으로 나오는 비율을 말한다.
강북삼성병원 안과 한지상 교수는 “이번 연구 결과는 향후 감염병뿐 아니라, 신속 정확한 진단이 요구되는 다양한 질환까지 활용될 수 있음을 시사한다”고 말했다.
한편, 이번 연구는 나노재료과학 분야 국제학술지인 'ACS nano' 최근호에 게재됐다.
성균관의대 강북삼성병원 안과 한지상 교수, 강동경희대병원 안과 문상웅 교수, 경희대 의공학교실 최삼진 교수, 한국재료연구원 정호상 박사 공동 연구팀은 비침습적인 방법으로 코로나19 감염 여부를 실시간으로 정확하게 평가할 수 있는 플랫폼을 개발하기 위해 표면 증강 라만 산란 기술을 개발했다.
이 기술은 '분자 지문'이라고 불리는 라만 신호를 비약적으로 증가시켜, 딥러닝으로 코로나19를 확인하는 플랫폼이다. 라만 신호는 외부에서 들어온 빛에 반응해 만들어지는 새로운 광학 신호로, 물질마다 다르다. 연구팀은 이황화몰리브데넘을 이용한 다층 적층 금나노입자에 에너지를 쏘면 전자기장과의 공명으로 자유전자들이 집단으로 진동하는 '표면 플라스몬 공명 현상'을 이용했다. 라만 신호를 1억 배 이상 증폭시켜, 눈물의 미세한 화학적 변화를 감지하게 했다. 이후 AI 기술을 딥러닝 시켰다.
연구팀은 12명의 코로나19 환자 검체에 해당 플랫폼을 적용했다. 그 결과 2분 안에 98.5%의 민감도로 코로나19 감염 여부가 검출됐다. 민감도는 특정 질환이나 검사 대상 분석 물질이 있을 때 검사 결과가 양성으로 나오는 비율을 말한다.
강북삼성병원 안과 한지상 교수는 “이번 연구 결과는 향후 감염병뿐 아니라, 신속 정확한 진단이 요구되는 다양한 질환까지 활용될 수 있음을 시사한다”고 말했다.
한편, 이번 연구는 나노재료과학 분야 국제학술지인 'ACS nano' 최근호에 게재됐다.