'피젯스피너' 닮은 진단기 "1시간내 세균감염 판별"
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작성자 영리채
작성일20-05-19 03:32
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일반 피젯 스피너 장난감(좌) 과 진단용 스피너(우). 한손으로 중앙를 잡고 다른 손으로 스피너의 날개를 회전시켜 작동한다.
[아시아경제 황준호 기자] 손가락으로 피젯스피너를 돌리듯이 몇 바퀴 돌리면 2시간 이내에 세균성 감염 질환의 감염과 내성 여부까지 알 수 있는 진단 기기가 개발됐다. 개당 600원으로 비용까지 저렴해 개발도상국의 세균성 감염 질환 확대를 예방하고 항생제 오남용을 막는데 기여할 것으로 예상된다. 기초과학연구원은 18일 조윤경 첨단연성물질 연구단 그룹 리더의 연구팀의 연구 결과에 대해 이같이 밝혔다.
기존의 세균 검출 과정(위)과 진단용 스피너(아래)
연구팀은 장난감인 '피젯 스피너'를 닮은 수동 세균성 감염 질환 진단 기구를 개발했다. 피젯 스피너는 적은 힘으로도 오랫동안 회전하는 장난감이다. 연구진은 이에 착안해 손으로 돌리는 미세유체칩을 구현했다.
연구진은 회전으로 병원균을 농축한 다음, 세균 분석과 항생제 내성 테스트를 순차적으로 수행하도록 기구를 설계했다. 진단용 스피너에 소변 1 ml를 넣고 1~2회 돌리면 필터 위에 병원균이 100배 이상 농축된다. 이 필터 위에 시약을 넣고 기다리면 살아있는 세균의 농도를 색깔에 따라 육안으로도 판별할 수 있고, 추가로 세균의 종류도 알아낼 수 있다.
세균 검출 후에는 세균이 항생제에 내성을 가졌는지도 확인할 수 있다. 같은 진단용 스피너에 항생제와 섞은 소변을 넣고 농축시킨 뒤, 세균이 살아있는지 여부를 시약 반응으로 확인한다. 이 과정은 농축에 5분, 반응에 각각 45분이 걸려 2시간 내에 감염과 내성 여부를 모두 진단할 수 있다.
연구진은 인도 티루치라팔리 시립 병원에서 자원자 39명을 대상으로 병원의 배양 검사와 진단 스피너 검사를 각각 진행해 세균성 질환을 진단했다. 이 결과 병원에서 배양이 되지 않았던 세균까지 검출에 성공했다.
환자 샘플로부터 중앙연구소에서 세균 배양을 통해 검사한 결과와 진단용 스피너를 이용한 세균 검출 결과다. 진단용 스피너 진단 결과가 표준 배양 검사와 일치할 뿐 아니라, 배양이 되지 않았던 세균까지 검출에 성공했다.
세균성 감염질환은 복통, 유산, 뇌졸중 등 다양한 증상으로 나타난다. 감염성 질환 진단은 보통 하루 이상 걸리는 배양 검사가 필요하다. 개발도상국이나 후진국의 경우 검사에만 최대 일주일 정도가 소요기도 한다. 이에 따라 작은 의원 같은 곳에서는 증상만으로 항생제를 처방한다. 하지만 맞지 않는 항생제를 사용하면 세균이 항생제에 내성을 가지면서 점점 더 높은 단계의 항생제가 필요해진다. 1단계 항생제는 500원에 불과하지만 4단계 항생제는 100만원에 달한다.
연구를 이끈 조윤경 그룹리더는 "항생제 내성검사는 고난도인데다 현대적인 실험실에서만 가능했는데, 이번 연구로 빠르고 정확한 세균 검출이 가능해져 오지에서 의료 수준을 증진시킬 수 있을 것"이라고 밝혔다. 공동 제1저자인 아이작 마이클 연구위원은 "진단용 스피너는 개당 600원으로 매우 저렴하고 비전문가도 사용할 수 있다"고 덧붙였다.
이번 연구결과는 국제 학술지 '네이처 바이오메디컬 엔지니어링'에 19일 실렸다.
황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr
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일반 피젯 스피너 장난감(좌) 과 진단용 스피너(우). 한손으로 중앙를 잡고 다른 손으로 스피너의 날개를 회전시켜 작동한다.[아시아경제 황준호 기자] 손가락으로 피젯스피너를 돌리듯이 몇 바퀴 돌리면 2시간 이내에 세균성 감염 질환의 감염과 내성 여부까지 알 수 있는 진단 기기가 개발됐다. 개당 600원으로 비용까지 저렴해 개발도상국의 세균성 감염 질환 확대를 예방하고 항생제 오남용을 막는데 기여할 것으로 예상된다. 기초과학연구원은 18일 조윤경 첨단연성물질 연구단 그룹 리더의 연구팀의 연구 결과에 대해 이같이 밝혔다.
1~2회 돌리면 2시간 내 세균성 질환 감염과 내성 여부까지 확인
기존의 세균 검출 과정(위)과 진단용 스피너(아래)연구팀은 장난감인 '피젯 스피너'를 닮은 수동 세균성 감염 질환 진단 기구를 개발했다. 피젯 스피너는 적은 힘으로도 오랫동안 회전하는 장난감이다. 연구진은 이에 착안해 손으로 돌리는 미세유체칩을 구현했다.
연구진은 회전으로 병원균을 농축한 다음, 세균 분석과 항생제 내성 테스트를 순차적으로 수행하도록 기구를 설계했다. 진단용 스피너에 소변 1 ml를 넣고 1~2회 돌리면 필터 위에 병원균이 100배 이상 농축된다. 이 필터 위에 시약을 넣고 기다리면 살아있는 세균의 농도를 색깔에 따라 육안으로도 판별할 수 있고, 추가로 세균의 종류도 알아낼 수 있다.
세균 검출 후에는 세균이 항생제에 내성을 가졌는지도 확인할 수 있다. 같은 진단용 스피너에 항생제와 섞은 소변을 넣고 농축시킨 뒤, 세균이 살아있는지 여부를 시약 반응으로 확인한다. 이 과정은 농축에 5분, 반응에 각각 45분이 걸려 2시간 내에 감염과 내성 여부를 모두 진단할 수 있다.
연구진은 인도 티루치라팔리 시립 병원에서 자원자 39명을 대상으로 병원의 배양 검사와 진단 스피너 검사를 각각 진행해 세균성 질환을 진단했다. 이 결과 병원에서 배양이 되지 않았던 세균까지 검출에 성공했다.
개발도상국의 항생제 오남용 막는다
환자 샘플로부터 중앙연구소에서 세균 배양을 통해 검사한 결과와 진단용 스피너를 이용한 세균 검출 결과다. 진단용 스피너 진단 결과가 표준 배양 검사와 일치할 뿐 아니라, 배양이 되지 않았던 세균까지 검출에 성공했다.세균성 감염질환은 복통, 유산, 뇌졸중 등 다양한 증상으로 나타난다. 감염성 질환 진단은 보통 하루 이상 걸리는 배양 검사가 필요하다. 개발도상국이나 후진국의 경우 검사에만 최대 일주일 정도가 소요기도 한다. 이에 따라 작은 의원 같은 곳에서는 증상만으로 항생제를 처방한다. 하지만 맞지 않는 항생제를 사용하면 세균이 항생제에 내성을 가지면서 점점 더 높은 단계의 항생제가 필요해진다. 1단계 항생제는 500원에 불과하지만 4단계 항생제는 100만원에 달한다.
연구를 이끈 조윤경 그룹리더는 "항생제 내성검사는 고난도인데다 현대적인 실험실에서만 가능했는데, 이번 연구로 빠르고 정확한 세균 검출이 가능해져 오지에서 의료 수준을 증진시킬 수 있을 것"이라고 밝혔다. 공동 제1저자인 아이작 마이클 연구위원은 "진단용 스피너는 개당 600원으로 매우 저렴하고 비전문가도 사용할 수 있다"고 덧붙였다.
이번 연구결과는 국제 학술지 '네이처 바이오메디컬 엔지니어링'에 19일 실렸다.
황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr
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미국이 중국 통신장비업체 화웨이에 대한 압박 수위를 높이자 업계 안팎에서는 미국 정부의 이 같은 조치가 전 세계 반도체 시장 자체를 축소시킬 수 있다는 우려의 목소리가 나온다. /더팩트 DB
화웨이 영업 위축될 경우 화웨이 향 매출 비중 큰 업체도 타격
[더팩트│최수진 기자] 미국과 중국의 힘겨루기가 끝날 기미를 보이지 않는 모양새다. 최근 미국 정부가 중국 '화웨이'에 대한 압박 수위를 높이면서 국내 반도체 업계까지 타격을 받을 수 있다는 우려가 커지고 있다.
19일 업계와 외신에 따르면 미국 정부가 중국의 최대 통신장비업체 화웨이에 대한 압박을 연일 이어가며 미중 무역 갈등에 불일 지피고 있다. 앞서 미 상무부는 지난 15일 성명을 통해 "미국 기술의 직접적 결과물인 반도체를 중국 화웨이가 취득하는 것을 전략적으로 겨냥한 수출 규정 개정에 나섰다"고 밝혔다.
화웨이는 그간 인텔, 퀄컴, 대만 TSMC 등에서 반도체 부품을 수급해 완제품을 생산해왔으나, 이번 조치로 미국이 특허를 가지고 있는 기술이나 시스템 반도체(비메모리 반도체)에 해당하는 앱 프로세서(AP) 등 핵심 부품은 가져올 수 없게 됐다. 대만 TSMC는 미국 기업이 아니지만, 미국 현지에 반도체 공장을 건설 하겠다는 계획을 발표하는 등 미국 영향권에 있어 화웨이와의 지속적인 거래가 불투명해질 가능성이 커졌다.
이에 업계에서는 화웨이의 비메모리 반도체 수급이 더욱 어려워질 것이라는 분석이 나오고 있다.
미국 정부의 화웨이 제재로 삼성전자와 SK하이닉스의 화웨이 향 매출까지 줄어들 수 있다는 의견이 나오고 있다. /더팩트 DB
문제는 이 같은 움직임이 한국 반도체 업계에도 영향을 미칠 수 있다는 점이다. 국내 대표 반도체 기업인 삼성전자, SK하이닉스의 주력 제품이 '메모리 반도체'인 만큼 당장 이들 기업에 미칠 부정적인 영향은 낮을 전망이다.
그러나 장기적인 관점에서는 미국의 결정이 전 세계 메모리 반도체 시장에도 부정적으로 작용할 가능성이 충분하다는 게 업계의 중론이다.
글로벌 시장조사업체 가트너에 따르면 지난해 화웨이의 반도체 구매량은 208억 달러(약 25조6000억 원)다. 애플(1위), 삼성전자(2위)에 이어 전 세계 반도체 거래 순위 3위에 이름을 올렸다.
글로벌 반도체 업계의 '큰손'인 화웨이가 비메모리 반도체를 수급하지 못해 완제품을 생산하지 못한다면 전체 반도체 시장 규모가 축소되고, 이로 인해 메모리 반도체 시장까지 줄어드는 결과로 이어지기 때문이다. 화웨이에 D램, 낸드플래시 등을 공급하고 있는 국내 업체 역시 어려움을 겪게 될 것이라는 분석이다.
업계에 따르면 삼성전자와 SK하이닉스의 매출 가운데 화웨이가 차지하는 비중은 10~15% 수준으로 알려졌다. 화웨이의 완제품 생산이 불가능하다면 삼성전자와 SK하이닉스의 메모리 반도체 거래량도 줄어들 수밖에 없다.
업계에서는 "조금 더 지켜볼 필요가 있다"며 미국 정부의 결정에 조심스러운 입장을 보였다.
이승우 유진투자증권 연구원은 "중국 반도체 굴기의 한 축인 화웨이의 반도체 개발은 사실상 좌초 위기를 맞게 됐다"며 "화웨이의 영업이 위축될 경우 화웨이 향 매출 비중이 큰 업체들도 타격이 발생할 수 있다"고 분석했다.
jinny0618@tf.co.kr
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미국이 중국 통신장비업체 화웨이에 대한 압박 수위를 높이자 업계 안팎에서는 미국 정부의 이 같은 조치가 전 세계 반도체 시장 자체를 축소시킬 수 있다는 우려의 목소리가 나온다. /더팩트 DB화웨이 영업 위축될 경우 화웨이 향 매출 비중 큰 업체도 타격
[더팩트│최수진 기자] 미국과 중국의 힘겨루기가 끝날 기미를 보이지 않는 모양새다. 최근 미국 정부가 중국 '화웨이'에 대한 압박 수위를 높이면서 국내 반도체 업계까지 타격을 받을 수 있다는 우려가 커지고 있다.
19일 업계와 외신에 따르면 미국 정부가 중국의 최대 통신장비업체 화웨이에 대한 압박을 연일 이어가며 미중 무역 갈등에 불일 지피고 있다. 앞서 미 상무부는 지난 15일 성명을 통해 "미국 기술의 직접적 결과물인 반도체를 중국 화웨이가 취득하는 것을 전략적으로 겨냥한 수출 규정 개정에 나섰다"고 밝혔다.
화웨이는 그간 인텔, 퀄컴, 대만 TSMC 등에서 반도체 부품을 수급해 완제품을 생산해왔으나, 이번 조치로 미국이 특허를 가지고 있는 기술이나 시스템 반도체(비메모리 반도체)에 해당하는 앱 프로세서(AP) 등 핵심 부품은 가져올 수 없게 됐다. 대만 TSMC는 미국 기업이 아니지만, 미국 현지에 반도체 공장을 건설 하겠다는 계획을 발표하는 등 미국 영향권에 있어 화웨이와의 지속적인 거래가 불투명해질 가능성이 커졌다.
이에 업계에서는 화웨이의 비메모리 반도체 수급이 더욱 어려워질 것이라는 분석이 나오고 있다.
미국 정부의 화웨이 제재로 삼성전자와 SK하이닉스의 화웨이 향 매출까지 줄어들 수 있다는 의견이 나오고 있다. /더팩트 DB문제는 이 같은 움직임이 한국 반도체 업계에도 영향을 미칠 수 있다는 점이다. 국내 대표 반도체 기업인 삼성전자, SK하이닉스의 주력 제품이 '메모리 반도체'인 만큼 당장 이들 기업에 미칠 부정적인 영향은 낮을 전망이다.
그러나 장기적인 관점에서는 미국의 결정이 전 세계 메모리 반도체 시장에도 부정적으로 작용할 가능성이 충분하다는 게 업계의 중론이다.
글로벌 시장조사업체 가트너에 따르면 지난해 화웨이의 반도체 구매량은 208억 달러(약 25조6000억 원)다. 애플(1위), 삼성전자(2위)에 이어 전 세계 반도체 거래 순위 3위에 이름을 올렸다.
글로벌 반도체 업계의 '큰손'인 화웨이가 비메모리 반도체를 수급하지 못해 완제품을 생산하지 못한다면 전체 반도체 시장 규모가 축소되고, 이로 인해 메모리 반도체 시장까지 줄어드는 결과로 이어지기 때문이다. 화웨이에 D램, 낸드플래시 등을 공급하고 있는 국내 업체 역시 어려움을 겪게 될 것이라는 분석이다.
업계에 따르면 삼성전자와 SK하이닉스의 매출 가운데 화웨이가 차지하는 비중은 10~15% 수준으로 알려졌다. 화웨이의 완제품 생산이 불가능하다면 삼성전자와 SK하이닉스의 메모리 반도체 거래량도 줄어들 수밖에 없다.
업계에서는 "조금 더 지켜볼 필요가 있다"며 미국 정부의 결정에 조심스러운 입장을 보였다.
이승우 유진투자증권 연구원은 "중국 반도체 굴기의 한 축인 화웨이의 반도체 개발은 사실상 좌초 위기를 맞게 됐다"며 "화웨이의 영업이 위축될 경우 화웨이 향 매출 비중이 큰 업체들도 타격이 발생할 수 있다"고 분석했다.
jinny0618@tf.co.kr
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