항생제 내성의 출현은 전 세계적인 보건 위기가 되었으며, 항생제로는 더 이상 치료가 불가능해진 감염의 “조용한 쓰나미”에 효과적으로 대응하기 위해 모두가 지혜로 무장해야 한다. 그러나 불필요한 항생제를 과도하게 사용하거나 부적절하게 사용하는 관행은, 신속하고 정확하며 현장(POC)에서 사용할 수 있는 검사(assay)가 이용 가능하지 않기 때문에 항생제를 투여하는 과정에서 여전히 일상적으로 발생하고 있다. 여기에서는 세균의 종(유전형, genotype)과 표적 효소 활성(표현형, phenotype)을 정확하고 동시에 식별하기 위한 신속한 항균제-내성 현장 진단 기기(rapid antimicrobial-resistance point-of-care identification device, RAPIDx)를 보고한다. 첫째, 온칩의 나노플라즈모닉 기능성 층 위에 농축된 세균 세포를 광열 용해(photothermal lysis)하여 오염이 없는 활성 표적 효소를 추출한다. 둘째, 칩(chip) 상에서 DNA를 광자(photonic) 기반 롤링 서클 증폭(rolling circle amplification)하여 병원체를 신속하고 정밀하게 식별한다. 셋째, RAPIDx를 통해 시료부터 결과까지 45분 내에 세균 종(유전형)과 표적 효소 활성(표현형)을 동시에 식별하는 것을 시연한다. RAPIDx는 항생제 내성 생물분석(바이오어세이) 및 기타 감염성 질환에서 온칩 나노기술을 활용하는 데 있어 병목을 해결하는 데 유용한 방법이 될 것으로 기대된다.

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