폐렴이나 패혈증 등 체내에 감염병을 일으키는 세균의 항생제 내성을 6시간만에 진단하는 초고속 검사기술이 개발됐다.

권성훈 서울대 전기정보공학부 교수 연구팀은 서울대병원, 바이오벤처 퀀타매트릭스 연구진과 공동연구를 통해 미세형상 제작 기술 기반의 바이오 칩을 이용해 세균의 항생제 내성 여부를 초고속으로 파악할 수 있는 기술을 개발했다고 15일 밝혔다.

항생제는 인체 내 세균을 없애는 데 필수적이다. 그러나 항생제를 무분별하게 사용하면 세균이 내성을 가지면서 항생제가 듣지 않는 슈퍼박테리아가 생긴다. 기존 항생제 내성 검사는 3일 가량 소요돼 이 기간에도 항생제 오남용이 발생하는 문제가 있다. 항생제에 내성이 있는지 확인하는 시간을 획기적으로 줄이는 기술이 필요한 이유다.

연구팀은 항생제 감수성 검사 기간을 단축하기 위해 바이오 칩 및 자동화된 분석 플랫폼을 개발했다. 기존에는 세균을 오랜 시간 동안 배양한 뒤 변화를 측정했지만, 이 방법 대신 항생제에 대한 개별 세균의 반응을 현미경으로 자동 관찰하는 방법을 개발한 것이다.

연구팀은 이번에 개발한 기술을 이용해 서울대병원 진단검사실에서 제공한 206명의 환자로부터 유래한 임상 균주를 대상으로 항생제 내성 검사를 진행했다. 그 결과 6시간 만에 항생제 내성 여부를 확인할 수 있었으며 이는 미국 식품의약국(FDA)가 제시하는 항생제 감수성 검사 성능 기준을 만족한 것으로 나타났다.

권성훈 교수는 “빠른 항생제 내성 검사로 감염 치료에 적합한 항생제를 신속하게 파악하면 환자의 생존율을 높이는 동시에 사회경제적인 비용을 줄일 수 있다”며 “이 기술은 새로운 항생제 개발에 필요한 항생제 스크리닝에도 활용될 수 있어 최근 침체된 항생제 신약 개발에도 기여할 것”이라고 밝혔다.

권 교수는 또 “이번 연구는 서울대병원, 서울대 공대, 퀀타매트릭스 등 산학연 기관들의 생명공학, 전자공학, 의학의 융합 연구가 있었기에 가능했다”고 말했다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트’에 게재됐다.