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  • [오늘의 뉴스] '피젯 스피너'처럼 가볍게 튕기면서 세균 감염 진단
  • 장진희 기자
  • 2020-05-19 13:05:27
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장난감 피젯 스피너(왼쪽)와 이를 착안해 만든 감염성 질환 진단 기구. IBS 제공


손가락으로 튕겨 회전시키며 가지고 노는 장난감인 ‘피젯 스피너’를 닮은 세균 감염 진단 기구가 나왔다.

기초과학연구원(IBS)은 첨단연성물질 연구단 조윤경 그룹리더 연구팀이 최대 7일가량 걸리던 감염성 질환 진단을 1시간 이내로 단축시키는 기구를 개발했다고 최근 밝혔다. 기존에는 세균성 감염 질환을 진단하려면 세포 배양(기름) 등의 과정을 거쳐야 해 1∼7일이 소요됐다.

연구진은 ‘칩 위의 실험실(lab on a chip)’이라 불리는 미세유체 칩을 이용해 검사 시간을 크게 단축시켰다. 미세유체 칩은 지름이 마이크로미터(㎛·100만분의 1m) 수준인 매우 작은 관 안에서 액체의 흐름을 조종해 시료(검사 등에 쓰이는 물질)를 처리하는 도구를 말한다. 미세유체 칩 안에 든 시료를 이동시키려면 전기와 복잡한 회전 장치가 필요해 의료 환경이 열악한 곳에서는 사용하기 어렵다는 한계가 있었다.


김염성 질환 진단을 위한 미세유체 칩 작동 방법


연구진은 적은 힘을 주어도 오랫동안 회전할 수 있는 피젯 스피너의 원리에서 착안해 손으로 돌리는 미세유체 칩을 떠올렸다. 피젯 스피너는 여러 갈래의 플라스틱판을 돌리며 노는 장난감.

피젯 스피너를 본떠 만든 미세유체 칩에 전기를 사용하지 않고 원심력 등을 이용해 시료를 넣고 돌리면 병원균이 100배가량 농축(액체를 진하게 함)돼 맨눈으로 확인할 수 있을 정도가 된다. 칩에 항생제를 섞은 시료를 넣은 뒤 회전시키면 세균을 죽일 수 있는 적절한 약을 썼는지 등 내성 여부도 확인할 수 있다.

세균 농축에 5분, 시약 반응이 나타나는 데 45분으로 1시간 이내에 검사가 가능하며 정확도도 높다고 연구팀은 설명했다. 기구의 가격은 개당 600원으로 저렴한 편이고 일반인도 쉽게 사용할 수 있다.


[한 뼘 더] 원심력과 구심력의 차이는?

손가락으로 ‘팅∼’ 가볍게 튕기기만 해도 핑그르르 혼자 잘 돌아가는 피젯 스피너에는 원심력과 구심력의 원리가 숨어있어요. 원심력은 원운동을 하는 물체가 중심 밖으로 탈출하려는 힘을 말하고, 구심력은 원운동을 할 수 있도록 물체를 중심 방향으로 당기는 힘을 말합니다. 원심력과 구심력이 적절한 균형을 이룰 때 해당 물체는 원운동을 할 수 있는 것이지요.


▶어린이동아 장진희 기자 cjh0629@donga.com

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