병원체 유전자 등온증폭 현장진단 기술

B01

 특허명 : LAMP를 이용한 메르스 코로나바이러스 검출용신규 프라이머 세트 …

Technology / Lamp based diagnosis with a POCT-oriented device

TRL4 :Lab Scale 시제품 개발

한줄 기술 요약

고리매개등온증폭 (LAMP) 반응용 프라이머 세트를 이용하여 메르스, 코로나19 바이러스 등 감염병을 빠르게 진단할 수 있는 키트 및 이를 이용검출하는 LAMP를 이용한 메르스 코로나바이러스 검출용 신규 프라이머 세트 및  용도관련 기술

바이러스를 현장에서 즉각적으로 고가의 장비 없이 매우 간편하고 쉽고 빠르게 검출가능으로 감염병에 따른 팬데믹 대응에 활용도가 높은 기술

개발배경 및 해결과제

  • 기존 유전자 검사법의 기반인 PCR은 변성(Denaturation), 접합(annealing), 신장(Extension)의 세 가지 온도 단계로 변화를 주어야 하므로, 반응시간이 길어지고, 온도 주기를 실현하기 위한 고가의 장비가 필요하여 현장에 적응하는데 어려움
  • LAMP를 이용한 프라이머 세트에 의해 메르스 코로나 바이러스를 특이적으로 검출할 수 있음

기술의 우수성

  • 기존 대비 우월한 경제성(~1/100 비용)실용적인 현장 진단 및 실험실에서 1차 검사 가능
  • 다양한 코로나 바이러스 및 식중독 바이러스를 타깃 LAMP 유전자 등온증폭 기술 검증 완료
  • 신뢰도와 간편성이 확보된 결과 확인이 간편하게 가능한 비색검출법 개발
  • 유전자 등온증폭 기반 저가장비와 반응 비용, 비전문가 판별 가능 비색검출법 자가진단 가능

기술의 차별성

  • 감염병 /그 변종 출현 시, 프라이머 제작만으로 가장 신속하게 적용이 가능한 진단 기술(면역진단은 개발 장기간 소요)
  • 코로나19 등 변종 검출이 가능한 유전자 기반의 실험실 및 현장용 신속 진단 기술
  • 신속 진단 시간(30분 이내) 및 저비용으로 다횟수 반복 진단 가능
  • 일선 현장 및 격리 검역 공간 내에서 신속 반복 진단 검사 수행 및 자가진단 가능

구현방법 1

  • LAMP를 이용한 반응용 프라이머 세트는 Nsp1 유전자를 증폭하기 위한 서열번호 1~6으로 이뤄지거나 Orf5 유전자를 증폭하기 위한 서열번호 7~12로 이뤄짐

구현방법 2

  • 분리된 시료에서 추출된 핵산(RNA)과 cDNA합성을 포함한 주형과 프라이머 세트를 혼합하고, LAMP 반응액을 구성하여 60℃~72℃에서 등온증폭반응 시 LAMP에 따른 증폭 산물의 형성을 확인하여 메르스 코로나 바이러스를 검출함

활용분야

  • 현장의료시설
  • 진단용 의료기기
  • 감염병 진단

적용제품

  • 실험실 신속 검사
  • 현장 진단

기술동향 1

  • 신종질병의 출현, 감염질병의 유행으로 조기진단의 중요성이 커지면서 진단과 예방으로 의료 패러다임이 전환되고, 진단 및 분석 기술의 발달 및 융합으로 변화 속도가 가속화되고 있음
  • 최근 메르스와 코로나19 등 코로나바이러스와 신종 감염병이 등장함에 따라 바이러스 진단기술의 연구개발 및 출원활동이 활발해질 전망임

기술동향 2

  • 분자진단기기 분야는 최근 MEMS 기술 등에 의해 장비가 소형화 되었으며, 결과물의 선형적 정량 검출이 가능한 디지털 PCR 플랫폼을 적용하고 NGS 기술을 접목하여 박테리아나 바이러스 등 pathogen 검출 시 저비용으로 신속하고 정확한 진단 가능하게 함
  • Eiken, TwistDX, OptiGene, Diagnostics for the Real World 등에서 개발한 등온증폭기술 중 LAMP 기술을 적용하여 60분 이내로 진단 가능하며, 실시간으로 반응에 따라 용액의 탁도 또는 형광신호를 진단하는 기술이 있음

시장전망

  • 글로벌 체외진단 시장은 신속한 질병 진단을 위한 새로운 기술 채택으로 2018년 612억 2,000만 달러에서 2026년 871억 1,000만 달러로 연평균 4.5% 성장할 것으로 예상됨
  • 글로벌 분자진단 시장은 2015년부터 2023년까지 4.7%로 성장할 것으로 전망함

시장전망 2

  • 우리나라의 분자진단 시장규모는 연평균 14.3% 성장이 전망되어 2018년 1,740억 원에서 2023년 3,345억 원에 이를 것으로 전망됨