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HIV 바이러스를 빠르고 저렴하게 검출할 수 있는 새로운 플랫폼

Cellphone combined with nanotechnology to detect HIV viruses

하버드의과대학(Harvard Medical School) 연구진은 휴대폰과 나노기술을 활용해서 HIV 바이러스를 탐지하고 모니터링할 수 있는 저렴한 휴대용 진단 도구를 개발했다.

인간 면역결핍 바이러스 1(HIV)은 건강한 세포를 공격해서 면역 체계를 손상시키는 자가 면역 질환으로 인프라와 훈련된 의료 전문가가 부족한 개발도상국에서 중요한 보건 문제이다.

HIV의 조기 발견은 질병의 진행과 전염에 중요하고 장기간의 모니터링이 필요하다. 이런 모니터링을 위해서 자주 병원을 찾아야 하는데 병원이 멀거나 교통 사정이 열악한 지역에서는 부담이 될 수 있다. 따라서 이번에 개발된 신속하고 저렴한 핸드폰 시스템은 급성 감염을 탐지할 수 있는 새로운 방법이 될 수 있다. 이것은 바이러스 감염의 위험을 줄이고 조기 치료 실패의 탐지에 사용될 수 있다.

HIV에 대한 기존의 바이러스 모니터링 방법은 비용이 많이 들고 중합 효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction)의 사용이 필요하다. 그래서 이번 연구진은 의료 혜택을 받지 못하는 개발도상국 환자를 위해서 HIV 검사 및 모니터링을 할 수 있는 저렴한 도구를 설계했다.

연구진은 나노기술, 마이크로 칩, 핸드폰, 3D-프린트된 핸드폰 부가 장치를 활용해서 한 방울의 혈액으로 바이러스의 RNA 핵산을 검출할 수 있는 플랫폼을 만들었다. 이 장치는 부피가 작고 고가의 장비를 사용하지 않고 핸드폰으로 증폭된 HIV 핵산을 탐지할 수 있다.

이 플랫폼은 1시간 이내에 1,000 바이러스 입자/ml의 임계 값에서 99.1%의 특이성과 94.6%의 민감도로 HIV를 검출할 수 있다. 특히 마이크로칩, 핸드폰 부가 장치, 시약 등 총 재료비용은 테스트 당 5달러 미만에 불과하다.

개발도상국의 보건 종사자들은 HIV 검사 및 모니터링을 위해서 이 장치를 쉽게 사용할 수 있을 것이다. 테스트 결과도 매우 빠르게 알 수 있기 때문에 중요한 의료적 결정을 신속하게 내리는데 도움을 줄 것이다. 또한 이 기술은 다른 바이러스나 박테리아를 신속하고 저렴하게 진단하는데도 적용할 수 있을 것이다.

이 연구 결과는 저널 Nature Communications에 “DNA engineered micromotors powered by metal nanoparticles for motion based cellphone diagnostics”라는 제목으로 게재되었다.

관련연구자: Mohamed Shehata Draz

관련기관: Harvard Medical School

본문키워드(한글): 바이러스, 휴대폰, 나노기술, 나노입자

본문키워드(영문): virus, cellphone, nanotechnology, nanotechnology

국가: 미국

원문출판일: 2018-10-16

출처: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=51457.php