마스크 '웨어러블 센서'로 코로나 감염 확인

호흡이나 타액으로 코로나 19 (COVID-19) 감염 여부를 실시간으로 색이 변하는 웨어러블 센서로 확인할 수 있는 기술이 개발됐다.

UC 샌디에고 연구원들이 개발한 이 스트립은 모든 마스크에 부착할 수 있다. 원리는 바이러스 감염으로 인해 생성된 단백질과 펩티드결합을 가수분해하는 효소인 ‘프로테아제’ (protease) 분자를 감지한다.

감염된 마스크 사용자가 호흡할 때 사스-CoV-2 단백질을 포함한 입자가 스트립에 축적된다. 사용자는 마스크 착용 중이나 사용 후 테스트 스트립에 부착된 블리스터 팩(알약 같은 투명 포장)을 터트리면 ‘프로테아제’가 있을 경우 색이 변하는 나노입자가 나온다. 이는 가정용 임신 검사 결과를 확인하는 것과 비슷하다.

다만, 연구팀은 “스트립이 현재 코로나 19 감염 여부 판단 시험을 대체하는 것은 아니다”며, “이는 집에 연기 감지기를 설치하는 것과 유사한 감시 접근 방식”이라고 말했다.

이번 연구는 미국국립보건원(NIH)으로부터 130만 달러 자금 지원을 받아 진행하는 코로나 19 RADx-rad (Rapid Acceleration of Diagnostics Radical) 프로그램 일환으로 개발됐다.

연구팀은 “노숙자 보호소나 교도소와 같은 고위험 환경에서 감염을 조기에 발견하고 잠재적인 확산을 줄이기 위한 방법으로 이상적”이라고 말했다.

현재 연구팀은 UC 샌디에이고 의과대학과 협력해 코로나 19 양성 샘플을 활용해 스트립을 실험하고 있다. 또한 샌디에고 재향군인 병원에서 환자와 의료 종사자에 대한 실험을 수행할 계획이다.

이 기술은 미래에 나타날 코로나 바이러스 발생에도 대처할 수 있다. 연구팀이 찾아낸 식별 방법의 ‘프로테아제’는 2003년 사스(SARS) 바이러스와 메르스(MERS) 바이러스에 감염된 것과 같은 ‘프로테아제’다. 이러한 감시 접근 방식은 아직 백신을 구할 수 없는 세계 일부 지역에서도 활용될 수 있다.

김민중 기자 science@