타미플루 내성 바이러스, 고감도 나노 센서로 직접 검출한다

생명연, 항체 매개 SERS 면역 분석법 개발

(A) 선별된 항체를 적용한 SERS 면역검출법의 모식도 (B) H275Y-뉴라미니데이즈 변이 바이러스 농도별 SERS 신호 변화 (C) 선별된 항체에 대한 일반 뉴라미니데이즈 바이러스와 H275Y-뉴라미니데이즈 변이 바이러스의 SERS 신호 변화. (SERS 면역분석법으로 기존의 면역검출법보다 10,000배 이상 적은 농도에서도 내성바이러스를 검출)(그림제공:생명연) © 뉴스1

(대전=뉴스1) 심영석 기자 = 국내 연구진이 타미플루 내성 바이러스 표면에 높은 선택도로 결합하는 항체를 선별하는 데 성공했다.

또, 이를 나노 구조체 기반 바이오 센싱 기술 중 하나인 SERS에 적용해 타미플루 내성 바이러스를 전처리 없이 직접 검출할 수 있는 면역 분석법을 개발했다.

17일 생명연 바이오나노연구센터 정주연·강태준·임은경 박사 연구팀에 따르면 타미플루 내성 바이러스는 신종 인플루엔자 중 항바이러스제인 Oseltamivir(상품명:타미플루)에 치료 효과가 없는 내성 바이러스를 말한다.

또, SERS(Surface-Enhanced Raman Scattering)는 나노구조체를 통해 바이오마커의 라만 신호 세기를 획기적으로 증가시켜 정밀한 질병 진단을 가능케 하는 광학 분석 기술이다.

인플루엔자 바이러스 감염 치료제인 타미플루는 뉴라미니데이즈 효소(증식된 바이러스가 밖으로 배출되는 것을 돕는 단백질 효소)의 저해제로 작용한다.

이에 따라 약물 내성 바이러스를 신속하고 효과적으로 진단하는 기술의 개발이 요구된다.

이에 연구팀은 타미플루 내성 바이러스에서 주로 발견되는 H275Y-뉴라미니데이즈 변이 바이러스에 특이적으로 결합하는 항체를 선별하고 특이적 결합성을 검증한 뒤 SERS 기반 면역검출법에 적용했다.


그 결과, 저농도의 H275Y-뉴라미니데이즈 변이 바이러스를 직접 검출할 수 있었고, 인간 비인두흡입물 내에서도 변이 바이러스의 검출에 성공했다.

연구팀은 발굴된 항체로 H275Y-뉴라미니데이즈 변이 항원에 대한 Δ결합력 측정 Δ구조적 모델링 연구 Δ금 나노입자의 기반 비색 검출 등을 통해 이 항체가 타미플루 내성 바이러스 변이에 상대적으로 높은 결합력을 가짐을 확인했다.

또, 선별한 항체를 금나노판에 부착하고 SERS 기반 면역검출법의 적용을 통해 100 PFU/ml의 저농도에서도 H275Y-뉴라미니데이즈 변이 바이러스를 검출했다.

특히, 바이러스 진단의 주요 검체로 쓰이는 비인두흡입물 안에서도 변이 바이러스 검출에 성공했다.

이번에 개발된 분석법은 다른 면역 분석법과 비교해 1만배 이상의 저농도의 타미플루 내성 바이러스도 직접 검출할 수 있다.

향후 타미플루 내성 바이러스 감염 여부를 간편하게 진단할 수 있게 하고 다양한 현장진단시스템에 활용될 것으로 기대된다.

한편, 이번 연구성과는 생물공학 분야의 저명 저널인 ‘바이오센서스앤바이오일렉스트로닉스’ 5월11일자 온라인판에 게재됐다.

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