속도 4배 정확도 10배↑…플라즈모닉 PCR “치주질환 세균도 바로 잡아낸다”

작성일 08-04

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">- 생명硏-성균관대 공동연구 성과</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="BuAI54kPH0">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="c0867c971af1cc45a6f47cfab793f3b4a27db8524ef5e4863dc9f8eeb5eaab4b" dmcf-pid="b7cC18EQX3" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="이번 연구를 수행한 권오석(왼쪽) 성균관대학교 교수와 고경철 한국생명공학연구원 국가전임상연구센터장.[한국생명공학연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202508/04/ned/20250804102304398wdrt.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="zvBPNyKG5U" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202508/04/ned/20250804102304398wdrt.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            이번 연구를 수행한 권오석(왼쪽) 성균관대학교 교수와 고경철 한국생명공학연구원 국가전임상연구센터장.[한국생명공학연구원 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="eb1bc6c72f4dc98b34aeda9ef47bc2f35311c00d7e364a6f3ef43f649fc446f5" dmcf-pid="Kzkht6DxXF" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 한국생명공학연구원 국가전임상시험지원센터 고경철 박사와 성균관대학교 권오석 교수 공동 연구팀은 초고속, 고정밀로 유전자 정보를 분석할 수 있는 신개념 진단 플랫폼인 ‘플라즈모닉 광열 기반 디지털 PCR’ 기술을 개발하는 데 성공했다고 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="15db9e6343ae8098922b11a0c80ebb71c25fc9120887ea95ff732e0f2294fbc5" dmcf-pid="9qElFPwMGt" dmcf-ptype="general">이 기술은 빛을 활용한 빠른 온도 조절로 유전자를 증폭시켜 기존 PCR보다 4배 빠른 속도와 10배 높은 민감도를 구현했다. 실제로 구강 내 치주질환을 일으키는 4종의 세균을 동시에 진단하는 데 성공했으며, 향후 신·변종 감염병, 암, 식중독균 검사 등 다양한 분야에서 현장 맞춤형 초고속 유전자 진단 도구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.</p>
          <p contents-hash="1326c2c0b34eb7ccbe341ede149929c4e7d42f8aeb29c7c6c485c5fc0fb18bb9" dmcf-pid="2BDS3QrRG1" dmcf-ptype="general">현재 의료현장에서 사용되는 리얼타임 PCR은 가열과 냉각 과정에서 시간이 많이 소요되고 장비가 크며, 비용부담도 크다. 또한, 현장에서 바로 사용하기 어려워 조기 진단과 신속한 치료가 핵심인 감염병이나 치주 질환, 암 등에 빠르게 대응하는 데 한계를 보여왔다.</p>
          <p contents-hash="b337865d441c3cb42d51591b6d163ace4264d59058bbc2bdb08fffd6fcdc774b" dmcf-pid="Vbwv0xme55" dmcf-ptype="general">연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 빛을 열로 바꾸는 금속 소재(플라즈모닉 소재)를 활용했다. 특히 금 나노필름 위에 OPE라는 화합물을 덮어, 빛 에너지를 열로 빠르게 바꾸고 열전달 속도와 효율을 극대화하여 유전자 증폭 과정의 정확성과 안정성을 높였다.</p>
          <p contents-hash="d60fdf589b0e69d8f3b5d3c974601d7f4b769f9bcc73bbcd47a0e09483c0c06b" dmcf-pid="fKrTpMsdZZ" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 기술을 활용해 치주질환의 주요 원인균인 충치균 등 4종의 세균 유전자를 대상으로 검증실험을 진행하여 14분 만에 유전자 증폭을 완료, 이후 9분 내에 고해상도 형광 스캔을 통해 유전자 존재 여부까지 확인할 수 있었다.</p>
          <p contents-hash="0a7d5ff5466dc4475e1b7b0cdd6084beea0d2a251693449e3bfcdf6d247f9d72" dmcf-pid="49myUROJHX" dmcf-ptype="general">또한 감지 민감도는 최소 10¹ copies/µL 수준으로 극미량의 유전자만으로도 검출이 가능하여 기존 PCR 방식에 비해 약 4배 빠르고, 약 10배 더 민감한 수준을 보였다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="d23e7e68ee93f2ce9faeceb8774a33114d1536dd910778eff45646c3cf9ed84b" dmcf-pid="83grG9Nf5H" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="다종 유전자 진단을 위한 플라즈모닉 광열 디지털 PCR 프로세스 개략도.[한국생명공학연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202508/04/ned/20250804102304602ppqk.png" data-org-width="1017" dmcf-mid="qstBRm3I1p" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202508/04/ned/20250804102304602ppqk.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            다종 유전자 진단을 위한 플라즈모닉 광열 디지털 PCR 프로세스 개략도.[한국생명공학연구원 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="df914bb208eb80ccc99afda04a4bbf07db0b962f28869f02bb821a33467cc4f1" dmcf-pid="60amH2j4GG" dmcf-ptype="general">이 기술은 단순히 치주질환 진단에만 국한되지 않고, DNA 기반의 진단이 필요한 모든 분야(병원 감염관리, 식중독 진단, 암 조기진단, 전염병 대응 등)에 적용이 가능할 것으로 기대된다.</p>
          <p contents-hash="03304cae535e7b9ea68d36033240afded6362234c11ad9596304df5b1f202bd2" dmcf-pid="PpNsXVA81Y" dmcf-ptype="general">권오석 교수는 “이번 기술은 디지털 체외분석 기술로서 병원에서 환자의 상태를 빠르게 파악하고 조기 치료를 가능하게 하여 환자의 부담을 줄일 수 있는 계기가 될 것”이라며 “현장 중심의 진단 환경에 실질적인 기여를 할 수 있을 것이다”고 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="9719386bd4962088d90b849742debf0a6d809bd20258128b5a14a2cebd73e7de" dmcf-pid="QUjOZfc61W" dmcf-ptype="general">고경철 센터장은 “감염병뿐만 아니라 암, 식중독 등 다양한 질환의 진단에 활용될 수 있는 플랫폼 기술로, 고품질 빅데이터 생산과 이를 활용한 컴퓨터 시뮬레이션 기반의 디지털전임상 플랫폼의 신약개발 예측률 향상을 기대할 수 있다”고 강조했다.</p>
          <p contents-hash="f2095bda958f0c39f7adce144d9805ff4e7a9e5bf0ded00c977cbd59575dacde" dmcf-pid="xuAI54kPYy" dmcf-ptype="general">이번 연구결과는 국제학술지 ‘ACS NANO’에 7월 24일 게재됐으며, (주)SNBTech에 기술이전돼 사업화될 예정이다.</p>
         </section> 
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