숨을 내쉬는 것만으로 체내 세균 감염 여부를 수 분 안에 진단할 수 있는 기술이 개발됐다.

미국화학회(ACS)는 18일(현지시간) 국제학술지 'ACS 센트럴 사이언스'를 인용해 데이비드 윌슨 박사 연구팀이 이 같은 호흡 기반 진단 기술 시제품을 개발했다고 밝혔다. 이 기술은 특정 물질을 주입한 뒤 내쉬는 숨에 포함된 성분을 분석해 감염을 확인하는 방식이다.

연구팀은 인체 세포는 거의 대사하지 않지만, 박테리아는 대사하는 추적 가능한 동위원소 '탄소-13'으로 표지된 당과 당알코올을 활용했다. 박테리아가 이 화합물을 대사하면 탄소-13으로 표지된 이산화탄소가 생성되고, 이를 비분산 적외선 분광법으로 측정한다.

연구팀이 폐렴, 혈액, 근육, 뼈 등에 감염이 있는 쥐에게 표지 화합물을 정맥 주사하자 10분 이내에 호흡에서 표지된 이산화탄소 수치가 급격히 증가했다. 반면 건강한 쥐의 호흡에서는 거의 변화가 없었다.

이 기술은 항생제 치료 효과를 모니터링하는 데도 사용될 수 있는 것으로 나타났다. 대장균 감염 모델에서 항생제 투여 후 세균 수치가 감소하자 호흡 속 표지 이산화탄소 양도 함께 줄었다.

연구팀은 "이 기술은 기존 혈액검사나 배양 방식보다 빠르고 비침습적"이라며 "진단 장비가 휴대 가능해 현장에서 즉각적인 결과를 얻을 수 있다"고 설명했다. 연구에 사용된 물질은 인체에 안전한 것으로 간주돼 향후 세균 감염 진단의 주요 도구가 될 수 있을 것으로 기대된다.