탐지견 ;2019년 말부터 유행중인 코로나19 감염 판별에는 PCR 검사와 항원 검사, 항체 검사 등이 사용되고 있다.
도미니크 그랑장 프랑스 알포트 국립 수의대 교수가 이끄는 연구팀이 “개들이 땀 냄새를 통해 코로나19 감염 여부를 97% 정확도로 판별한다”는 연구 결과를 발표했다.
관련 논문은 국제학술지 ‘플로스 원(PLOS ONE)’에 게재됐다.
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암이나 말라리아, 뇌전증 발작 등에 탐지견을 이용하는 검사 방법은 이전부터 연구되어 있으며,
코로나19 감염 여부를 개들이 가려내도록 하는 방법도 각국에서 검토가 이루어지고 있다.
그랑장 교수는 원래 대장암 탐지견을 연구했지만 2020년 연구 대상을 코로나19로 전환했다.
연구팀은 5마리의 개를 훈련시켜 냄새 샘플로 코로나19 양성임을 검출하면 장난감으로 보상을 주는 실험을 진행했다.
냄새 샘플로 준비한 것은 335명의 실험 참여자의 땀으로, 참여자 109명이 PCR 검사에서 양성 진단을 받았다.
연구팀에 따르면 개가 샘플을 분석하는 데 걸리는 시간은 평균 15초 정도로,
정확도는 97%에 달한다. 코로나19 음성 샘플에 대한 정확도는 91%였다.
부신피질호르몬(Corticosteroid) 일종인 코르티솔은 인체가 스트레스를 느끼면 아드레날린과 함께 혈중에 분비되는 것으로 알려져 있다.
또 혈중 코르티솔 농도가 지속적으로 높은 상태가 유지되면서 만성이 되면 심장 및
피부 손상·식욕증가·불면증·두통·혈압이 오르는 등의 부작용이 나타날 수 있다.
코르티솔은 혈액뿐만 아니라 타액·땀·소변으로도 확인할 수 있다. 이 점에 주목한 스위스 로잔연방공과대학교의
아드리안 미하이 이노네스쿠(Adrian Mihai Ionescu) 교수가 이끄는 연구팀은 몸에 장착하면
땀에 포함된 코르티솔을 감지해 스트레스를 측정하는 장치를 개발하고 있다.
연구팀에 따르면, 분비액에 포함된 코르티솔의 농도는 기상 후 30분 시점에 0.14~0.69μmol/L,
밤에는 0.083~0.36μmol/L 정도로 하루 중 주기적으로 변화한다.
그러나 스트레스를 느낄 때 코르티솔의 농도는 급격히 증가한다.
탐지견
연구팀이 개발한 장치는 그래핀 소재의 EG-FET(Extended-gate field effect transistor)라는
장치로 1nmol/L~10μmol/L 범위에서 0.2nmol/L 단위로 코르티솔의 농도를 측정할 수 있다.
이를 통해 변화하는 코르티솔 농도 범위를 커버하고 지속적으로 측정할 수 있다고 연구팀은 설명했다.
연구팀은 “개를 이용한 검사 방법이 코나 목에 면봉을 넣는 PCR 검사보다 침습성이 낮고
훈련 시간을 제외하면 결과가 바로 나오는 점이 장점이다”라고 설명했다.
이어 “개를 이용한 판별 방법은 질병 초기 단계에서 무증상이라도 100% 걸러내는 데 성공해 PCR 검사보다 정확도가 높다”며
“PCR 검사에서 음성이었지만 개 판별에서는 양성이 나온 사람이 이틀 뒤 PCR 검사에서 양성으로 진단되기도 한다”고 덧붙였다.
한편, 펜실베이니아대 수의대 워킹독센터의 디렉터인 신시아 오토 박사는
“장난감을 이용한 훈련 방법은 모든 개에게 유효하지 않으며, 땀이나 의복에서 코로나19를
검출할 수 있다고 해서 실제 사람과 대면했을 때 검출이 가능하다고 볼 수는 없다”고 말한다.
오토 박사는 이어 “샘플 냄새뿐만 아니라 실제 사람의 다양한 냄새 속에서 코로나19 냄새를 검출할 수 있도록 훈련해야 한다.
코로나19 감염 검사에 활용 가능한 수준으로까지 개를 훈련하는 데는 고도의 기술이 필요하다”고 지적했다.
