초음파로 코로나19 바이러스 파괴한다?
초음파로 코로나19 바이러스 파괴한다?
  • 김정은 기자
  • 승인 2021.04.01 11:58
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ⓒ 데일리포스트 이미지 출처=unsplash

[데일리포스트=김정은 기자] 미국 매사추세츠 공과대 연구팀이 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19) 바이러스를 초음파로 공격하는 새로운 퇴치 방법을 개발했다.

먼저 온라인 상으로 공개된 이 연구는 5월 국제학술지 '저널오브더메카닉스앤피직스오브솔리드(Journal of the Mechanics and Physics of Solids)'에 게재될 예정이다. 

미국 매사추세츠 공과대 토마스 위어즈비키(Tomasz Wierzbicki) 교수 연구팀이 특정 주파수를 바이러스에 맞춰 바이러스를 파괴할 가능성을 제시했다. 바로 응용하기는 어렵지만 코로나19 치료에 새로운 접근법을 제시해 기대를 모은다. 

ⓒ 데일리포스트 이미지 출처=Journal of the Mechanics and Physics of Solids

사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)를 포함한 코로나 바이러스는 껍질에 해당하는 외막(Envelope)을 가진 단일가닥 RNA 바이러스다. 코로나바이러스 표면의 스파이크 단백질(코로나 돌기 단백질)이 인간 세포에 있는 수용체에 결합해 바이러스의 체내 침입을 돕는 기능을 한다. 

위어즈비키 교수는 자신의 연구 분야인 고체 역학의 관점에서 초음파를 사용하면 사스코로나바이러스-2의 외막과 스파이크 단백질에 손상을 줄 것으로 예상하고 실제로 시뮬레이션을 실시했다.

연구팀은 이 시뮬레이션에서 코로나 바이러스를 3D 모델로 대체해 실험했다.

ⓒ 데일리포스트 이미지 출처=Journal of the Mechanics and Physics of Solids

연구팀이 다양한 주파수의 초음파를 생성해 바이러스 모델에 쏘아 변형도를 비교한 결과, 특정 압력 하에서 25MHz와 110MHz 등 특정 주파수를 유지하면 모델 구조가 크게 변화하는 것으로 밝혀졌다. 이 시뮬레이션을 통해 초음파로 바이러스를 파괴할 수 있는 가능성을 확인했다고 연구팀은 설명했다. 

위어즈비키 교수는 "스파이크 단백질은 높이가 약 10나노미터(㎚)로 워낙 작고 구체적 구조 및 구성 특성을 전부 알 수 없어 시뮬레이션을 할 때 다양한 가정이 필요하다"며 "향후 돼지 전염성위장염바이러스(TGEV)를 대상으로 초음파 노출 시간 등 영향을 주는 요소를 원자력현미경으로 관찰해 볼 예정"이라고 언급했다. 

현재 연구팀은 미생물학자와 협력해 실제 코로나 바이러스에 효과가 있는지를 확인하는 실험을 진행하고 있다. 위어즈비키 교수는 "이번 시뮬레이션은 단순한 이론과 모델을 기반으로 하고 있지만, 기술이 확립된다면 휴대형 초음파 발생기로 코로나 바이러스를 파괴해 코로나19 치료를 크게 개선할 수 있을 것"이라며 기대감을 보였다. 


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