PCR 검사, 사람 없이 로봇으로 끝낸다

기계硏, ‘비대면 검체 채취 로봇 일체형 고속 전자동 분자진단 시스템’ 개발
현장에서 40분 이내 검체 채취부터 분자 진단까지 진행

코로나 등 질병의 감염을 확정하기 위해서는 이른바 ‘PCR’검사를 받아야 한다. 보건소 등을 찾아가 의료진을 만나야 하는데, 의료진과 환자의 대면이 필수적이라 병·의원이 도리어 질병전파의 창구가 되는 경우도 왕왕 발생한다. 검사 결과를 받는데 적잖은 시간이 걸리는 것도 단점으로 꼽힌다.

이런 문제를 원천적으로 해결할 수 있는 ‘비대면 검체 채취 및 신속 정밀 진단 시스템’이 개발됐다. 의사가 환자를 직접 만나지 않고도 PCR 검사가 가능해지는 셈이라 신·변종 감염병의 확산을 사전에 예방에 도움이 될 것으로 보인다.

한국기계연구원(기계연) 대구융합기술연구센터 의료기계연구실 이동규 책임연구원, 의료로봇연구실 서준호 연구실장 연구팀은 국내 최초로 코로나 등 감염병 확산방지를 위해 의료현장에서 비대면으로 검체 채취로봇을 통해 검체를 채취하고, 채취된 검체를 전자동으로 40분 이내 고속으로 분자진단을 완료할 수 있는 통합 시스템 개발에 성공했다고 3일 밝혔다.

연구팀은 기존 기계연이 개발했던 비대면 검체 채취로봇의 검체 채취 기술을 고도화하는 방식으로 이번 시스템을 개발했다. 고속 분자진단 장비를 연동하여 채취된 검체의 유전자 추출 전처리 기술과 고속 유전자증폭 기반 신속 실시간 PCR 기술을 통합해 검체 채취부터 분자 진단까지 신속하고 정밀하게 수행할 수 있다.

이번에 개발한 검체 채취로봇 일체형 고속 전자동 분자진단 시스템은 소량의 검체만을 반복적으로 가열･냉각하여 유전자를 증폭하는 새로운 기술을 통해, 기존 분자진단 장비 대비 4.2배 빠른 속도로 9~20분 이내 실시간 PCR 분석 결과를 얻을 수 있다. 이 결과 검체 채취부터 분자진단까지 모든 과정을 박테리아 DNA는 25분, 코로나 바이러스 RNA는 40분 이내 분석을 완료했으며, 기존 분자진단 장비와 거의 동일한 분자진단 결과를 얻는데 성공했다. 

연구진은 이 시스템을 선별진료소, 공항, 응급환경 등 의료현장에서 활용할 경우 신·변종 감염병 확산을 신속하게 사전 예방할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

이동규 책임연구원은 “이번 연구성과로 지속적으로 발생하는 신·변종 감염병의 확산을 예방하고, 의료진을 보호하며, 국민의 건강을 지킬 수 있을 것”이라고 설명했다.