고려대, 감염원인·면역반응 동시 진단 기술 개발

[이데일리 신하영 기자] 고려대 연구팀이 감염 원인과 인체 반응을 동시에 진단하는 기술을 개발했다.

(왼쪽부터) 고려대 화공생명공학과 임용준 석박통합과정(제1저자), 미시간대 화학공학과 민주하 교수(교신저자), 고려대 화공생명공학과 봉기완 교수(교신저자) ※사진=고려대 제공

고려대는 봉기완 화공생명공학과 교수팀이 미국 미시간대 연구팀과의 공동 연구에서 이러한 성과를 거뒀다고 7일 밝혔다.

감염병 진단 분야에서는 어떤 병원체에 감염됐는지뿐 아니라 환자의 몸이 그 감염에 어떻게 반응하는지를 함께 파악해야 치료 확률을 높일 수 있다. 하지만 기존 진단 방식은 병원체만 확인하거나 면역 반응을 따로 검사해야 했다. 그러다 보니 진단에 시간이 오래 걸리고 종합적 판단이 어렵다는 한계가 있었다.

연구팀은 이를 해결하기 위해 새로운 진단 플랫폼(MIDAS)를 개발했다. MIDAS는 미세 하이드로젤 입자를 활용해 별도 장비 없이도 세균 유전자 정보와 인체 염증 반응을 동시에 분석할 수 있도록 설계했다.

특히 렌즈 없이 이미지를 인식하는 센서와 인공지능 분석 기술을 결합해 검사 과정을 자동화했다. 그 결과 약 5시간 이내에 △감염 여부 △균 종류 △면역 반응 변화를 확인할 수 있었다. 연구팀은 또한 패혈증 모델 실험을 통해 해당 기술의 정확성과 신속성을 입증했다.

이번 연구는 산업통상자원부 중견연구사업 등의 지원을 받아 수행했다. 연구 결과는 국제 저명 학술지(Nature Communications)에 게재됐다.

봉기완 교수는 “이번 연구를 통해 복잡한 장비 없이도 감염 원인과 인체 반응을 한 플랫폼에서 빠르게 분석할 수 있는 기반을 마련했다”라며 “중환자실이나 응급실 등 의료 현장은 물론 의료 자원이 제한된 환경에서도 활용 가능한 차세대 기술로 발전할 것”이라고 말했다.

민주하 미시간대 교수는 “MIDAS는 기존 방식의 한계를 넘어 속도·민감도·다중 분석·현장 적용성 측면에서 강점을 입증했다”며 “향후 임상과 산업 현장에서 활용 범위를 넓혀갈 것으로 기대한다”고 했다.