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코로나 세균검사를 샘플링 로봇으로 교차오염 줄인다

<KISTI의 과학향기> 제3536호

세계적인 "신종 코로나 바이러스"의 확산속도는 사스(SARS·중증급성호흡기증후군)보다 감염력이 최소 100배, 최대 1,000배 높다는 연구 결과가 나왔다(출처 : 중국 톈진 소재 난카이대학의 롼지서우 교수 연구팀은 중국 아카데미가 운영하는 연구논문 사전공개 플랫폼에 올린 논문).
 
이런 상황에서 각 국가마다 다양한 준비를 하고 있으나 감염여부를 확인하기 위하여 현재 피험자에게 검사자는 인두 면봉법으로 2-3 회 세균을 채취하는 과정에서 밀접 접촉으로 교차 감염이 되는 경우가 있을 수 있다. 동시에 이런 교차 감염 경로를 줄이기 위하여 중국에서 혁신적인 면봉을 가진 인두형태의 로봇 샘플링 시스템을 개발하였고 실제 환자들에게 검사를 진행한 결과를 발표하였다. 동시에 인간이 진행하기에 의료진의 검사 수준 차이, 심리 상태 변화 및 불규칙한 샘플링 사양으로 인해 가짜 음성 반응이 나타나는 것을 일관성있게 검사할 수 있다.
 
이번 연구를 주도한 중난산(钟南山) 연구팀은 선양(沈阳)자동화연구소와 연합으로 신형 지능형 인두형태로 면봉을 가진 샘플링 로봇 시스템을 개발 완료하였다. 첫 번째 임상 시험에서 피험자에 대한 효과적인 샘플링을 완성하였고 샘플링 강도가 균일하게 나타나 단계적인 성과를 달성했다고 보고하였다.
 
신형 지능형 인두형태 면봉을 가진 샘플링 로봇 시스템은 뱀 모양을 갖는 로봇기계 팔, 쌍안경 내시경, 무선 전송 장치 및 인간-설비 상호 단말기로 이루어졌다. 뱀모양 기계 팔은 날렵하고 정확한 작업 능력과 함께 인두 조직과의 접촉력 감지 능력을 갖추고 있으며, 쌍안 내시경은 차분한 3D 해부 장면을 제공하며, WiA-FA 산업 무선인터넷은 제어 명령의 실시간 신뢰성을 보장한다. 로봇은 원격으로 협업 방식으로 샘플링 작업을 신속하고 부드럽고 빠르게 표준적으로 수행할 수 있습니다.
 
2020년 2월 24일 부터 시작된 초기의 로봇 도면과 로봇의 최종 소자 제조, 시스템 구축 및 초기 조립, 중기의 광저우의과대학교 제1부속병원의 과학적인 윤리성 검토, 후기의 조립 및 제1단계 테스트를 거처 신형 지능형 인두형태 면봉을 장착한 샘플링 로봇 시스템 개발을 완료했다
 
이 로봇 시스템은 2020년 2월 28일 광저우의과대학교 제1부속병원에서 실제로 20명의 피험자에 대한 임상 시험으로 지금까지 80개의 샘플을 수집했다. 세포학적 검사 결과, 로봇의 인두형 면봉 샘플링의 1차 성공률은 95% 이상으로 비교적 높은 품질에 도달하였고 효과적인 샘플링과 샘플링 강도의 균일성을 달성하였으며 피험자는 모두 목 부위가 붓거나 출혈 등의 부작용이 나타나지 않았다.
 
이 연구팀은 제1차로 코로나19 학제간 연구 포럼에서 코로나19 감염 검사를 위한 면역글로불린 M(IgM) 신속 검사 스트립 및 항온 증폭 칩을 발표했다. 해당 “신속 검사 스트립”은 유세포 분석법을 통해 달성하는데 코로나19 감염 7일 후 또는 증상이 나타난 3-4일 후에 IgM을 검출할 수 있다. 이는 핵산 검사를 보완할 수 있으며 의심사례 배제에 아주 중요하다. 해당 “항온 증폭편심”은 동시에 여러 환자에 대한 검사를 진행하고 코로나19와 인플루엔자 A, B 및 기타 바이러스를 구분할 수 있다. 해당 분석 방법은 코로나19와 인플루엔자 바이러스를 구분하기 위해 아주 중요하다.

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