현재 병원체 진단은 유전자 진단 시스템과 면역학적 진단 시스템을 통해서 이루어지고 있다

유전자 진단은 병원체 특이적인 유전자를 연쇄중합효소반응(Polymerase chain reaction; PCR)시켜 증폭한 뒤 병원체의 유무를 진단하는 방법으로 현재 유전자 진단 시스템의 개발은 미국을 중심으로 유럽의 여러 국가들에서 PCR 기기의 개발과 함께 진행되고 있으나 현재까지는 기기의 휴대성이 용이하지 않고, 반응 시간이 길다는 기술적인 한계를 가지고 있다.

면역학적 진단 시스템은 항원-항체 반응에 기초한 진단 방법으로 병원체 특이적인 항원 혹은 항체를 이용해 기본적으로는 면역효소측정법을 통해 병원체를 진단하는 방법이다.

multi-well에서 진행되는 ELISA의 원리를 적용해 좀 더 간편하고 쉽게 사용할 수 있도록 개발한 것이 스트립(strip) 타입의 면역크로마토그래피법으로 현재는 미국과 유럽, 아시아의 많은 나라들이 다양한 병원체들에 대해 이러한 면역학적 진단 시스템의 개발에 매진하고 있다.

그러나 그 동안 사용되고 있는 대부분의 병원체 진단용 면역효소측정법(ELISA)과 Rapid kit 등은 측정 시간, 대량 진단 및 숙련된 노동력 요구 등 여러 가지 단점들을 가지고 있고 무엇보다도 진단 결과의 수치화 및 정량화가 불가능하다는 단점을 가지고 있다.

기존의 면역진단은 병원체 특이적 항원-항체 반응을 시각적으로 검출하기 위해 특정 효소나 colloidal gold로 표지된 2차 항체를 사용하는데 이 두 방법 모두 진단 결과의 수치화 및 정량화에는 부적합한 방법이기 때문이다.

정량적 면역진단의 발전은 미국 및 스웨덴 등의 나라에서 심근경색이나 심혈관질환과 같은 심장 질환을 진단하는 기기를 개발하면서 이뤄지기 시작했다. 이때 형광체로 주로 프탈로사이아닌(Phthalocyanine)을 사용하고 있는데 이는 원천 특허장벽으로 인해 사용이 제한되어 있고 하이파워 광원인 레이저 다이오드(Laser diode)로 광원 사용이 제한되어 있다. 무엇보다도 발광률이 낮아 시그널 대비 노이즈가 낮아 효율적인 진단이 어려운 실정이다.

인수공통감염병의 고감도 정량적 진단은 병원체 진단 특이적 항원 및 항체와 효율이 좋은 형광체를 이용한 형광 면역진단을 통해 가능하다.

본 연구에서는 코마린계 형광체를 신규 합성하는 데에 성공하고 개발된 형광체를 이용해 말라리아나 신종인플루엔자와 같은 인수공통감염병의 진단 민감도와 진단 특이도를 개선하는 데에 성공했다. 흥미롭게도 개발된 신규 형광체는 단클론항체와의 축합 후에 발광 스펙트럼의 쉬프트(shift)가 일어나 형광 시그널의 감지가 더 뚜렷해지며, 진단 민감도 또한 기존 면역크로마토그래피법에 주로 사용되어온 colloidal gold보다 100배 더 높았다.

개발된 신규 형광체는 형광 효율이 높고 안정성이 좋아 모든 인수공통감염병의 진단에 활용될 수 있는 기반 소재가 된다. 개발된 신규 형광체는 향후 LED 광원을 이용하는 소형 형광 면역진단 기기의 개발과 현장에서 신속하게 수집된 정량적인 진단 결과를 의료전용의 네트워크를 통해 중앙 집중적으로 취합·분석·모니터링할 수 있는 통합 관리 시스템 개발(U-healthcare system)에 초석이 될 것으로 기대되고 있다.