6,000만년전 멕시코 유카탄 반도에 떨어진 대형 운석 충돌로 인한 많은 생물이 멸종하였습니다

그후에 공룡들이 멸종함으로서 포유류가 증가 하였으며 새로운 종들이 생겨나며 대멸종 전보다 더욱 다양한 생물이 생겨나며 생태계가 회복 되었습니다

이로인해 전체 생물종의 95%가 멸종하였다.

거대한 소행성이 지구와 충돌하면서 발생한 분진이 햇빛을 가려 지구 온도를 급격히 낮추고, 식물 광합성을 방해하여 생태계 전체에 연쇄적인 멸종을 일으켰다.

<대멸종 이후 생물계의 변화>

지구 생명의 약 75%가 멸종했다. 이는 포유류가 대부분을 차지 했으며, 일부해양생물(악어, 거북이, 물고기)는 살아남았으며, 육상에서는 새와 같은 작은 동물이나 뛰어난 적응력을 가진 포유류가 살아남았다.

지구 전체가 얼음으로 뒤덮이는 전 지구적 한랭화를 주요 원인으로 함.

오르도비스기가 끝날 무렵 갑작스러운 기후 변화 발생

-기온이 급격이 떨어지면서 해수면 수위가 낮아졌으며, 이산화 탄소 농도가 급감해 온실효과에 영향을 끼쳐 온도가 더 낮아졌다.

<대멸종 이후 생물계의 변화>

이산화탄소의 농도가 급감하면서 먹이사슬 최하위의 식물의 개체수도 줄었으며, 해수면의 수위가 낮아짐에 따라 해양 생물종의 대다수가 멸종해 생태계에 큰 변화를 불러왔다.

시기: 약 2억 5천만 년 전

원인: 시베리아 트랩에서의 대규모 화산 폭발로 인한 지구온난화와 산소 부족이 주된 원인

결과: 캄브리아기 이후 가장 큰 규모의 멸종 사건으로, 당시 생물의 약 95% 이상이 멸종함

이로인해 생물종의 약 96%가 사라졌으며, 생물다양성이 급감하였다.

하지만 몇몇 종은 살아남았고, 이는 중생대에 파충류의 번성으로 이어진다.

사라짐

이유

1.화산폭발로 인한 온실가스 방출과 더불어 수백만 km까지 용암이 흘렀기에 기후변화가 시작되었다

2.온실가스가 해양에서 분해가 되어 해양이 산성화가 되어 석회화 생물의 생존을 방해했다

내용:백악기-팔레오기(K-Pg) 대멸종은 약 6,600만 년 전 중생대 백악기 말에 발생하여 공룡(조류 제외) 등 지구 생물 종의 약 75%를 멸종시킨 대사건이다. 이 멸종의 가장 유력한 원인은 소행성 충돌설이다.

이 가설은 멕시코 유카탄 반도에서 발견된 거대한 칙술루브 충돌구와, 경계 지층에서 운석 성분인 이리듐이 다량 검출된다는 강력한 증거에 기반을 둔다.

지름 약 10km의 소행성 충돌은 초기 재난을 넘어 전 지구적인 기후 재앙을 초래했다. 충돌로 발생한 막대한 양의 먼지와 황산염이 태양빛을 차단하면서 지구 기온이 급락하는 '충돌 겨울'이 도래했다. 햇빛이 사라지자 식물의 광합성이 멈추었고, 이는 먹이사슬의 붕괴로 이어져 공룡을 포함한 다수 동물의 멸종을 야기했다. 또한, 유해 가스는 해양 산성화를 일으켜 바다 생물에게도 치명타를 입혔다. 결국 소행성 충돌은 급격한 환경 변화를 통해 중생대 생태계를 붕괴시킨 결정적인 원인이다.

이로 인해 생물 다양성이 급격하게 감소하고 생태 환경이 무질서해졌다. 육상생물도 멸종위기종이 증가한다.

대멸종 이후 생물계의 변화: 대멸종 이후 생물다양성이 증가하였다. 또한, 대멸종을 견디고 살아남은 생물들과 다른종과의 경쟁이 사라진 환경에서 빠르게 번식되었다.

화산 폭발은 엄청난 양의 이산화탄소(CO2​)와 기타 온실가스를 대기 중으로 방출했고, 이는 극심한 지구 온난화를 유발하여 생물들이 생존하기 어려운 고온 환경을 조성했습니다. 이 온난화는 곧 바닷물의 순환을 정체시켜 해양에 산소가 고갈되는 해양 무산소화로 이어졌습니다. 산소가 사라진 바다에서는 혐기성 박테리아가 번성하여 맹독성 가스인 황화수소(H2​S)를 대량으로 생성했고, 이 유독 가스는 해수면을 넘어 육상 생태계에까지 치명적인 영향을 미쳤습니다. 이처럼 시베리아 트랩 화산 활동이 촉발한 복합적이고 연쇄적인 환경 재앙이 3차 대멸종의 주된 원인으로 분석됩니다.

멕시코 유카탄 반도에서 발견된 크레이터가 대멸종을 일으킬수 있을 만큼 컸다는 점과 지질 시기상으로 인해서 주류 가설로 떠오르고 있습니다. K-pg 대멸종의 결과로 비조류 공룡과 익룡,수장룡이 멸종하고 포유류와 공룡의 후예인 조류가 번성하고 신생대로 접어드는 계기가 되었습니

대멸종 이후 생물계의 변화 : 공룡이 멸종하면서 설치류와 닮은 고대 포유류 등 소형 생물이 번성하며, 이후 조류가 지상의 주류로 자리 잡았고, 새로운 식물군이 등장해 생태계의 다양성이 재편됨

이 시기 이후 지구 대기 중에 오존층이 형성 되기 시작하였고, 강한 자외선으로부터 생물이 보호받을 수 있게 되었다. 그 결과, 육상 생물의 출현이 가능해지며 생명의 진화가 시작되었다.

- 가설 및 내용 : 5번의 대멸종 중 4번이 화산 폭발로 만들어지는 대형 화성암체의 생성 시기와 일치한다. 2억5000만년 전 러시아 시베리아 지역의 화산 폭발과 6500만년 전 인도 데칸 지역의 화산 폭발 등이 공룡을 포함한 여러 생명체를 멸종시키고 장기적인 기후 변화를 일으켰을 것이다.

- 대멸종 이후 생물계의 변화 : 3차 대멸종은 대멸종 중에서도 규모가 가장 크며, 이 시기에는 판게아가 존재하였다. 이곳에 있는 시베리안 트랩에서 엄청난 규모의 화산 분출이 일어났고 화산 가스 안의 수증기와 이산화 탄소로 온실 효과가 일어나며 따뜻해진 바다는 메테인 가스를 대기 중으로 방출한다. 또한 수온이 높아진 바다는 산소가 잘 녹아들기 힘들기에 해양생물이 산소 호흡을 할 수 없게 된다. 따라서 해양생물의 96%, 육상 척추동물의 70% 이상이 사라졌으며, 이는 개체수로 따지면 0.5%만 살아남고 99.5%가 죽은 엄청난 규모의 멸종 사건이다. 나는 조사 과정을 통해 꼭 대멸종의 원인이 화산 폭발만이 아닌 다른 여러 원인들도 복합적으로 작용한다고 생각이 들었다.

전체 종의 90% 이상이 감소 하면서 생물 다양성이 크게 감소했다.

6차 대멸종에 대해서 전문자들은 '인류세 대멸종'이라 불리며, '인류세 대멸종'이라는 이름에 맞게 이전 5차 대멸종의 원인인 자연적 원인보다 인간 활동에 의해 발생하고 있다고 말하고 있다.

최근 연구에 따르면, 현재 생물종의 멸종 속도는 6,600만 년 전 공룡 멸종 당시보다 훨씬 빠르며, 일부 전문가들은 무척추동물을 포함하면 6차 대멸종이 이미 현실이라고 지적하고 있다.

<6차 대멸종의 주요 원인>

1. 서식지 파괴 : 도시화, 농경지 확대, 산림 벌채 등 인류의 무분별한 개발로 수많은 동식물의 서식지를 파괴하여 멸종 속도를 높였다.

2. 기후변화 : 온실가스 배출로 인한 지구 온난화는 이상 기후 현상을 일으키고, 이는 생물종의 생존을 위협한다. 과거 대멸종에서도 온도의 급격한 변화가 관찰된 바가 있다.

3. 해양 산성화 : 대기 중 이산화탄소가 바다에 흡수되면서 해양 산성화를 일으키고, 이로 인해 해양생태계가 교란되어 많은 해양 생물종이 사라진다.

4. 자원 고갈과 환경 오염 : 인간의 과도한 소비와 생산활동으로 자원 고갈, 오염, 생태계 교란등을 초래하여 생물종의 생존 환경을 악화시킨다.

<6차 대멸종의 예상 결과>

1. 생태계 붕괴 : 생물종 멸종은 먹이사슬에 연쇄적인 영향을 미쳐 전체 생태계를 붕괴시킬 수 있다.

2. 인류 생존 위협 : 생태계 붕괴는 전 세계적인 식량 및 식수 부족 사태를 초래하며, 인류의 생존까지 위협할 수 있다.

3. 지구 시스템 변화 : 생물계의 붕괴는 지구 대기 구성 등 지구 시스템 전체에 급격한 변화를 일으킬 수 있다.

일부 학자들은 아직 6차 대멸종이 가설 단계라고 보지만, 많은 전문가들은 이미 진행 중이며 인류가 명확한 원인이라고 지적한다.

원인: 인류의 활동으로 인한 급격한 기후변화 및 지구온난화와 해양산성화, 생태계 파괴, 남획 등

가설: 인류의 활동으로 인해 멸종속도가 과거보다 가속화되어 이미 여섯번째 대멸종이 우리의 예상보다 더 빠르게 진행될것이라는 가설.

<예측>

현재 멸종위기에 처한 생물종이 전체의 25~50%로 예상하며, 2200년 경에는 양서류의 41%, 조류의 13%, 포유류의 25%가 멸종 될것이라 예상한다고 한다.

<해결방안>

온실가스 배출량을 줄이고, 기존 탄소 제거

서식지 보호 및 멸종 위기종 보호

탄소중립 정책 강화 등

두 번째의 대멸종은 데본기말에 일어난 고생대의 멸종으로, 주요 원인 가설은 해양 무산소설이다. 해양 무산소설은 육지로 진출한 식물의 급격한 번성으로 토양층의 영양 염류가 바다로 흐른 후 적조현상이 발생해 해양 내부의 산소 부족으로 대멸종이 일어났다는 가설이다. 이때 무산소 상태로 인해 산소를 필요로 하는 호기성 세균의 활동이 일어나지 않아 유기물이 분해되지 않고 그대로 퇴적된다. 이후 산소가 없는 상태에서 미생물이 유기물로 분해되는 혐기성 분해가 일어나 황화물이 만들어졌다.

-대멸종 이후 생물계의 변화

두 번째 대멸종 이후 전 생물의 70%가 사라지는 대량절멸이 일어났으며 이후 생물계는 급격한 진화와 적응의 적응방산을 통해 생태계가 회복되며 생물 다양성이 증가하였다.

-제 6차 대멸종

제 6차 대멸종은 인간활동으로 인해 생물 다양성이 급격히 파괴되면서 현재 진행중이거나 임박한 대량절멸을 뜻한다. 예상되는 결과로는 제 6차 대멸종은 2200년에 일어날 것이며 양서류 41%, 조류 13%, 포유류 25%가 멸종될 것으로 보인다.

이 멸종은 과거의 5차례 대멸종처럼 급격한 운석 충돌이나 대규모 화산 활동 같은 단일 자연 재해로 발생한 것이 아니다. 대신, 서식지 파괴, 기후 변화, 외래종 침입, 과도한 포획 및 오염 등 인류의 활동으로 인해 종의 멸종 속도가 자연적인 배경 멸종 속도보다 수십 배에서 수백 배 이상 빨라지고 있는 현상을 말한다.

주요 원인으로는 농업, 도시 개발 등으로 인한 광범위한 서식지 파괴가 가장 크다. 또한, 산업 활동으로 배출되는 온실가스가 초래하는 지구 온난화와 이로 인한 급격한 기후 변화는 많은 생물종이 적응할 수 있는 속도를 넘어선다. 해양에서는 플라스틱 오염과 남획이 생물 다양성을 위협하고 있다.

많은 과학자들은 현재의 멸종 속도가 지속될 경우, 수백 년 내에 지구 생물 종의 상당 부분이 사라질 것으로 예측하며, 이는 지구 생태계의 기능과 인류의 생존 기반 자체를 위협하는 심각한 상황이라고 경고한다.

6차 대멸종은 지구 역사상 처음으로 인간이 직접 초래한 대멸종이라는 점에서 특별한 의미를 가진다. 지금의 위기는 단순히 자연의 문제가 아니라 인류 문명의 지속 가능성을 가늠하는 시험대이기도 하다. 생물다양성을 지키는 것은 곧 인류 자신을 지키는 일이라는 인식이 필요한 시점이다.

약 2억 5200만년전 시베리아 지역 지각판 밑에서 지구대륙의 300만km~400만km 정도를 7m가량 덮을 정도의 마그마를 분출하는 화산 폭발이 일어났다.

이로인해서 북쪽의 생물 대부분이 멸종했다. 그리고 마그마는 땅을 덮었을 뿐만 아니라 땅 속도 덮었다.

이는 땅속에 있던 셰일, 석유, 석탄을 태우며 약200만년 동안 메테인과 이산화탄소를 바다, 육지로 내보냈다. 그래서 지구의 평균온도가 8도나 올라가서 육지생물이 많이 사라지고, 해양산성화가 일어나서 해양생물들도 많이 사라졌다.

해양에서는 마그마가 오존층을 얇게 만드는 물질을 연소시켰다. 이로인해 식물들 또한 사라지게 되며 대멸종을 맞이하게 되었다.

러시아와 중국의 확장 정책으로 인해 서방세력간에 마찰이 계속생겨서 결국 두 세력간의 대전쟁인 3차세계대전이 일어나므로 전쟁 초반에는 재래식 무기를 통한 전투가 일어나고 그로인해서 민간인 피해가 많이 발생할것입니다 그러다가 두 세력중 패배를 앞둔 세력중 한 세력이 자신의 최후 수단인 핵무기를 발사하게 될것입니다 결국 그 핵무기로 인한 두 세력간의 핵전쟁이 발생하여 인류가 그동안 쌓고 개발했던 기술와 대도시들이 무너지며 인류는 쇠퇴하며 무너질것입니다 그떄 핵전쟁으로 인한 방사능와 낙진으로인한 핵겨울이 발생하여 수많은 종이 사라질것입니다 ===

가설 및 내용: 거대한 운석이나 혜성의 충돌은 먼지와 에어로졸을 생성하여 광합성을 방해하기 때문에 육지와 해양에서 모두 먹이사슬을 붕괴시킬 수 있다.

대멸종 이후 생물계의 변화: 17%의 과, 50%의 속, 75%의 종이 멸종하였다. 바다에서는 꽃자루가 없는 생물이 33%로 감소하였으며 대부분의 공룡들은이 시기에 멸종되었다.

가설 및 내용: 대규모 화산이 일어나 이산화탄소와 이산화환 화산재 대기에 방출하고 지구 냉각으로 인해 지구 온난화 가속화, 해양 산성화 등으로 해양의 산소 결핍(산소 최소층 확대), 식물의 광합성 저하, 대기 및 해양 먹이사슬 붕괴 등이 일어난다.

대멸종 이후 생물계 변화: 육상생물은 멸종위기종 증가, 해양생물은 개체수 간소, 해양 산성화, 조류는 생물 다양성 증가 등이 일어난다.

당시 인도 데칸 고원 지역에서 일어난 거대한 화산 폭발로 대멸종이 일어났다는 가설이다. 이지역은 지금도 ‘데칸트랩’이라 불리는 화산 지형이 남아 있는데, 당시 수십만 년 동안 화산 활동이 지속되면서 대기 중에 많은 이산화탄소와 황산가스가 방출됐다. 이런 가스로 인해 지구 기온에 영향을 주며 서서히 기후를 변화시켰고, 생태계에 적지 않은 충격을 주었을 가능성이 있다. 다만 최근 연구 활동이 소행성 충돌보다 약 20만년 전에 일어났으며, 기후에 미친 영향도 제한적이라는 연구 결과가 나왔다.

손소독제에 들어있는 알코올은 비극성(지방 친화)와 극성(수용성) 두 성질을 동시에 갖고 있어 지질막을 아주 효과적으로 무너뜨릴 수 있다.

이것의 작용 원리는 알코올이 바이러스 표면의 지질막에 스며들고 이 알코올은 지질과 단백질을 변성시키고 분해시킨다. 이때 지질막이 무너지며 내부 RNA가 외부 환경에 노출되며 바이러스는 감염 능력을 상실하고 바이러스가 비활성화 된다. 특히 손소독제에는 보통 에탄올이 60%~80% 농도로 들어있는데 이 농도가 가장 효과적인 이유는 알코올만 100%인 손소독제이면 너무 빨리 증발해 단백질 변성이 충분히 일어나지 못해 바이러스 지질막이 무너지지 않는다. 일정량의 물과 함께 있어야 단백질 변성을 더 잘 유도한다. 알코올은 바이러스의 스파이크 단백질과 단백질의 핵심 구조를 파괴한다. 알코올을 활용해 바이러스의 결합을 풀리게 하고 원형구조를 붕괴시키며 기능을 상실시킨다. 그래서 스파이크 단백질이 사람 세포에 붙을 수 없게 되는 것이다.

알코올 손소독제를 15~30초동안 고르게 문질러서 충분히 젖게 하는 것이 가장 효과적이다. 손이 완전히 마를 때까지 문질러야 스파이크 단백질을 파괴 할 수 있다.

손소독제와 효과가 비슷한 비누는 어떨까? 비누도 효과적이다. 비누는 계면활성제로 지질막을 물에 녹여 분해시키는데 결국 알코올과 비누 둘 다 바이러스의 지질막 파괴가 핵심 원리이다. 하지만 비누는 공공장소 같은곳에서는 사용 할 수 없기 때문에 손소독제가 엄청 효과적이라고 볼 수 있다.

손에는 균이 6만개 있고 생활중 많은 감염병이 손에 옮는다 이는 접촉감염으로 이어진다. 비말은 대부분의 바이러스를 옮게 하는 매개로 비말 감염과 공기 감염으로 이어진다. 또한 이제는 코로나 시기의 상징이 된 마스크는 우리의 코, 입 에서 나오는 비말을 막아주는 역할을 하는데, 마스크에는 KF80, KF94, KF99등 무슨 의미인지는 잘 모르겠지만 숫자가 높은 것이 그냥 좋은거라며 썼었다. KF는 Korea Filter의 약자로 우리나라 식품 의약처에서 허가를 받은 마스크 등급이고 80, 94, 99는 말 그대로 비말 차단률이 80%, 94%, 99% 라는 것이다. 80%는 수술용 94~99%는 감염병 예방용이다. 비말 차단률이 94% 이상이라면 비말이 튀는 일이 6% 수준으로 힘들어 졌을듯 하다. 이러한 점을 미루어보아 코로나 시기 확산 예방을 위해 실시된 수칙이라는 점이 이해가 된다. 그리고 학교에서 알코올 티슈를 이용해 문 손잡이를 닦거나 방역 업체가 와서 학교 전체를 소독 하고 가는등 일이 있었는데, 알코올과 방역 업체의 방역 가스는 어떤 식으로 병원체를 없앨수 있을까? 알코올은 세균의 세포막에 용해 되어 세포막의 구조적 안정성을 해치며 결국 세포막이 파괴되어 내용물이 밖으로 터져나오며 세포가 파괴된다. 이러한 방식으로 알코올은 세균을 파괴한다.

• 약

  코로나19 약 처방은 주로 항바이러스제와 면역조절제가 있다. 각 약물은 바이러스 생애 주기 중 특정 단계를 표적으로 삼거나, 과도한 면역 반응으로 인한 신체 손상을 줄이는 방식으로 작동한다.

1. 항바이러스제: 바이러스 복제 방해

   1) 팍스로비드: 바이러스 복제에 필수적인 특정 효소의 작용을 차단하여 바이러스 증식을 막는다.

2) 렘데시비르: RNA를 표적으로 삼아, RNA 사슬 합성을 조기에 중단시켜 바이러스 복제를 억제한다.

3) 몰누피라비르: 유전 코드에 의도적으로 작은 돌연변이를 삽입하여, 부정확한 RNA 복제를 유도함으로써 바이러스 증식을 효과적으로 차단한다.

2. 면역조절제: 과도한 염증 반응을 완화하는 역할

   1) 전신 스테로이드: 염증 반응을 억제하여

   중증 환자의 폐 손상을 줄이는 데 사용될 수 있다.

• 처방

  환자의 증상 심각도, 기저 질환 유무, 증상 발현시점 등을 고려하여 치료제를 선택한다. 특히 항바이러스제는 증상 발현 후 5일 이내에 투여했을 때 가장 효과적인 것으로 알려져 있어, 조기 진단 및 처방이 중요하다. 이러한 처방은 대규모 임상시험과 실제 임상 데이터를 통해 입증된 과학적 근거에 기반한다.

코로나바이러스는 유전 물질인 RNA를 둘러싸고 있는 외피(envelope)에 스파이크 단백질(S protein)을 가지고 있고 이를 이용해 우리 몸의 세포로 들어오게 된다. 바이러스는 우리 세포 안에서 유전 물질인 RNA를 방출하고 RNA는 단백질로 번역되어 새로운 바이러스를 조립하기 시작한다. 그렇게 새로 만들어진 바이러스들은 세포를 빠져나가 몸을 돌아다니며 우리 몸의 다양한 세포들과 만나게 되는데, 그 중 하나가 대식세포나 수지상세포와 같은 항원 제시 세포(antigen presenting cell, APC)이다. 항원 제시 세포는 바이러스를 잡아먹고 소화해 바이러스의 일부를 세포 자신의 표면에 제시한다. 제시된 바이러스의 일부를 인식한 도움 T 세포(helper T cell)는 B세포를 활성화시켜 코로나바이러스에 대항하는 항체를 생산하도록 만들거나, 세포독성 T 세포(cytotoxic T cell)를 활성화시켜 감염된 세포를 죽이도록 한다. 이렇게 처음 감염이 일어나 감염을 이기기 위한 세포들이 만들어지고 사용하는 데는 며칠에서 몇 주가 걸린다. 그리고 이때 만들어진 T세포와 B세포들은 기억세포(memory cell)로 분화하여 우리 몸에 남아있으면서 또 다시 감염이 일어났을 때 신속한 반응을 일으킬 수 있게 한다. 백신은 이런 기억세포를 이용하여 바이러스에 대항하는 방법이며 백신을 접종해서 미리 바이러스에 대한 기억세포를 만들어 두었다가 미래에 진짜 바이러스가 몸에 침입해왔을 때 신속한 면역 반응을 일으켜 큰 질병으로 이어지지 않고 이겨낼 수 있도록 한다.

백신의 원리를 간단하게 정리해보자면, 먼저 코로나19 백신을 접종받아 인체 내로 들어온 백신이 항원 성분을 퍼트려 면역세포(B 세포)를 자극시킨다. 이때 자극된 B 세포에서 바이러스를 제거할 수 있는 중화항체를 만들어서 몸속에 보관하고 있다. 그리고 코로나19 바이러스가 호흡기를 통해 침입하는 경우, 몸속의 중화항체가 침입한 코로나19 바이러스를 제거한다.

백신의 종류는 제조 원리에 따라 크게 네 가지로 나눠볼 수 있는데, 이 네 가지는 바로 바이러스 백신, 바이러스 벡터 백신, 핵산 백신, 단백질 기반 백신이다.

첫 번째 백신으로 바이러스 백신이 있다. 바이러스 백신은 말 그대로 바이러스 자체를 체내에 주입하는 방식의 백신으로 전통적인 백신 제조 방법이다. 그러나 있는 그대로의 바이러스를 사용하는 것은 아니고 돌연변이를 일으켜 약해진 바이러스나 화학물질이나 열을 처리하여 아예 감염시킬 수 있는 능력이 없는 바이러스를 사용한다. 전자의 경우가 약독화 생백신, 후자의 경우가 흔히 우리가 사백신이라고 부르는 불활성화(불활화) 백신이다. 중국의 시노백, 시노팜, 그리고 인도의 바라트 바이오텍의 백신은 대표적인 불활성화 백신이고, 이는 약독화 생백신보다는 안전할 수 있지만 살아있는 바이러스가 침입했을 때 이동하는 경로를 따르지도 않을뿐더러 증식도 하지 못하며, 중요한 항원을 발현하지 않거나 변질된 항원이 나타날 수 있기 때문에 효과가 다소 떨어질 수 있다는 단점이 존재하기도 한다.

두 번째 백신으로는 바이러스 벡터 백신이 있다. ‘바이러스 벡터 백신’은 인간에게 무해한 다른 바이러스에 코로나바이러스의 일부 단백질 유전자를 떼어 넣어 만든 벡터(운반체)를 이용하는 백신이다. 영국의 아스트라제네카, 미국 존슨앤드존슨의 자회사인 얀센의 백신이 바이러스 벡터 백신에 해당한다. 이 백신들은 모두 아데노바이러스를 벡터로 이용하고 있는데, 아데노바이러스의 DNA에 코로나바이러스의 스파이크 단백질 유전자를 끼워 넣고 아데노바이러스가 스스로 복제하는데 필요한 유전자는 삭제하는 방식으로 만들어진다. 그러면 이 아데노바이러스 벡터를 체내에 주입했을 때 코로나바이러스의 스파이크 유전자가 전사, 번역되어 스파이크 단백질을 만들게 되고, 우리 몸은 코로나바이러스 스파이크 단백질에 대한 항체와 기억세포를 만들 수 있게 된다.

세 번째 백신으로는 핵산 백신이 있다. ‘핵산 백신’은 최초의 코로나19백신으로 화제가 되었던 종류의 백신으로, 크게 RNA 백신과 DNA 백신으로 나눌 수 있다. RNA백신은 우리가 잘 아는 화이자와 모더나의 백신이고 코로나바이러스의 mRNA를 지질 나노입자(lipid nanoparticle, LNP)에 넣어 체내에 주입하는 방식이다. 체내에 주입된 mRNA는 우리 몸의 세포가 직접 항원을 생산할 수 있게 하고, 생산된 항원은 면역 반응을 유도한다. mRNA 백신은 유전정보만 알고 있다면 분리나 정제와 같은 복잡한 과정 없이 빠르게 새로운 백신을 개발할 수 있다는 장점을 가지지만, mRNA를 합성하는 과정 중에 변형이 일어나지 않았는지를 확신할 수 없다는 단점이 존재한다. 그리고 무엇보다 mRNA는 굉장히 불안정하므로 보관, 운송 과정 동안 효능을 잃지 않게 하기 위해 영하의 환경이 필요하다는 단점이 있다.

마지막으로 단백질 기반 백신이 있다. ‘단백질 기반 백신’은 바이러스의 항원 단백질 자체를 외부에서 만들어 체내에 주입하거나 유전 물질이 없는 바이러스의 껍질(virus-like particle, VLP)만을 체내에 주입하는 방식으로 이루어진다. 미국의 노바백스의 백신이 항원 단백질을 이용한 경우로, 코로나바이러스의 스파이크 단백질을 나방 세포에서 합성하고 면역반응을 높일 수 있는 보조제(adjuvant)를 결합시켜 체내에 주입하는 방식을 이용했다. 이 방식은 전통적인 방식으로 이미 어느정도 안전성과 효과가 보장된 방법이다. 또 mRNA백신에 비해 보관이나 취급도 편리하다는 장점이 있다.

하지만 이런 코로나19 백신이 부작용이 존재한다. 가장 흔하게 발생하는 부작용으로는 주사를 맞은 부위에 통증이 생기거나 열, 극심한 피로감, 두통 등이 발생하는 것이다. 부작용은 불편할 수 있지만 하루나 2일 이상 지속되지는 않으며 어떤 사람에게는 부작용이 전혀 발생하지 않을 수도 있다. 부작용은 단지 면역 체계가 백신에 반응하고 있음을 의미한다. 3주 이내에 코로나19 백신을 접종했고 우려되는 증상이 있으면, 즉시 의사의 처방을 받아야 한다.

(출처:식품의약안전처.[보도참고] 코로나19 백신의 특징 및 작용원리2021.0107)

백신접종의 과학적 원리

1. 항원 주입: 죽거나 약화된 병원균 또는 병원균의 일부(항원)를 몸에 주입

2. 면역 반응: 면역 체계는 항원을 외부 침입자로 인식하고 이에 반응하여 싸우는 물질,

3. 항체와 특정 면역 세포를 형성

4. 면역 기억 형성: 면역 체계는 해당 항원에 대한 기억을 저장, 면역학적 기억

5. 질병 예방: 실제로 병원체가 침입했을 때, 면역 체계는 저장된 기억을 바탕으로 즉시 대량의 항체와 면역 세포를 생성하여 병원체를 빠르게 무력화시키고 제거

백신접종의 효과

- 백신접종으로 인해 질병에 걸리지 않거나, 걸리더라도 심각한 증상 없이 회복하게 된다.

- 일정 비율 이상의 사람들이 면역을 가지면, 전체 집단을 보호하는 효과가 발생하여 병원균이 다른 사람에게 전염될 확률이줄어든다.

백신의 종류

1. 생백신 (약독화 백신): 독성을 약화시킨 살아있는 병원체를 사용한다. 실제 감염과 가장 유사한 면역 반응을 유도

2. 사백신 (불활화 백신): 열이나 화학약품으로 병원체를 완전히 죽여서 사용한다. 병원성은 없지만 항원성은 유지

3. 구성 성분 백신: 병원체의 일부 성분(단백질, 다당체 등)만을 추출하여 사용

4. 톡소이드 백신 : 세균이 만들어내는 독소를 무해한 변성독소(톡소이드)로 만들어 사용

5. 핵산 백신 (mRNA, DNA): 병원체의 특정 항원을 만들도록 지시하는 유전 물질(mRNA 또는 DNA)을 주입하여 유전 물질이 우리 세포 내에서 항원 단백질을 만들며 면역 반응 유도

일부 바이러스 (코로나 19 등) 은 RNA를 유전체로 사용하기에 RNA를 추출해야 함

DNA를 활용하여 진단하는 방법 / 환자에게서 추출한 코로나 바이러스의 유전자는 RNA이다.

이러한 RNA는 불완전하기에 DNA로 바꾸는 역전사 과정을 거친다.

이에 만약 코로나 바이러스가 존재한다면, 이전에 DNA에 특이 결합되는 형광 표지 물질의 신호가 강하게 증폭되어 감염 여부를 확인할 수 있다.

요약 / PCR은 여러 DNA 또는 RNA 중 특정 유전자를 찾을 수 있는 원리이며 이러한 원리의 예시를 들자면, 마치 백과사전에서 어떤 문장 또는 장면을 쉽고 빠르게 찾을 수 있는 것을 의미한다. 이러한 기술의 활용으로 우리가 몸 속에서 찾고자 하는 병원체 등을 쉽고 빠르게 구별할 수 있는 능력이 있기에 코로나 19 등 감염병 진단에서 활용되었다.

자세한 원리:

1: 검체에 코로나19 바이러스의 항원(단백질)이 있다면, 이 항원이 접합 패드에 코팅된 표지 항체와 결합한다(표지 항체에는 색깔 있는 표지 물질이 붙어 있어, 항원-표지 항체는 하나의 복합체를 형성하고 액체를 따라 이동)

2:복합체가 니트로셀룰로오스 막을 따라 흐르다가 시험선(T)에 도달

3:시험선에는 검출하려는 항원에 결합하는 다른 종류의 포획 항체가 고정

4:복합체가 포획되면, 표지 물질(금 나노입자)이 시험선에 농축되어 빨간색 줄이 나옴

5:복합체 형성을 못하였거나 시험선에 결합하고 남은 액체는 계속 흘러 대조선(c)에 도달하고 대조선에 있는 표지 항체 자체에 결합하는 또 다른 항체가 고정되어 있어 검체에 항원이 있던없던 반드시 대조선에 닿으면 줄이 나오게됨(코로나 음성이여도 줄이 등장하는 이유)

한계: 항원의 존재여부를 증폭 없이 그대로 확인하기 떄문에 바이러스의 양이 일정 수준보다 많아야 줄이 선명하게 드러난다 즉, 감염초기와 같이 바이러스의 양이 적을 경우 줄이 드러나지 않아 실제 감염인데도 음성으로 잘못 나올수도 있다.

궁긍즘 및 해결: 여기서 꼭 액채상태의 검체여야만 결과가 나오는 이유는 액체가 모세관 현상을 통해 검사스트립 전체를 따라 이송되어야 하고 액체가 건조된 표지 항체를 용해시켜 활성화하고 검체 내 항원과 결합 복합체를 형성해야하기때문이다. 이 복합체가 액체를 따라 이동하며 시험선에 잡힐 때 그때 줄이 나타나서 코로나 감염 유무를 알 수 있는 것이다.

진단과 모니터링: 환자의 상태를 정확히 파악하고 실시간으로 모니터링하여 적절한 치료를 결정.

입원 치료: 중증 환자에게 집중적인 치료(산소 공급, 수액 주입 등)를 제공.

격리: 전염성 감염병은 다른 환자에게 전파되지 않도록 격리 치료.

전문 치료: 병원에서 특정 감염병에 맞는 전문적인 치료 제공.

2. 약 처방

병원체에 맞는 약물 선택: 감염병의 원인에 맞는 약물(항생제, 항바이러스제 등)을 사용.

적정 용량과 기간: 약물의 용량과 복용 기간을 환자 상태에 맞춰 설정.

약물 상호작용과 부작용 고려: 여러 약물을 동시에 사용 시 상호작용과 부작용을 최소화.

내성 방지: 항생제 남용을 피하고 정확한 진단 후에만 처방하여 내성균 발생 방지.

3. 병원 치료와 약 처방의 연계

병원 치료는 약 처방과 밀접하게 연관되어, 환자의 상태에 맞는 치료와 약물 처방을 통해 효과적인 감염병 관리가 이루어짐.

• 손소독제는 손에 있는 세균과 바이러스를 제거해 감염을 예방하는 제품이다.

• 주로 에탄올이나 이소프로필 알코올 같은 알코올 성분이 포함되어 있다.

• 일부 제품은 클로로헥시딘 등 다른 살균 성분을 포함한다.

• 물 없이도 손을 깨끗하게 할 수 있어 편리하다.

1) 알코올(에탄올, 이소프로필 알코올)의 살균 작용
알코올은 세균과 바이러스의 단백질을 변성시켜 기능을 하지 못하게 만든다. 단백질 구조가 무너지면 미생물은 생존할 수 없다.

2) 지질막(바이러스 외피) 파괴
코로나바이러스처럼 지질막(기름막)을 가진 바이러스는 알코올이 그 막을 용해(녹임)하여 바이러스가 바로 비활성화된다.

3) 물이 함께 있어야 더 잘 죽는 이유
알코올은 60~80% 농도에서 가장 효과적이다.
물(H₂O)은 알코올이 단백질에 침투하는 것을 도와 살균력을 높인다. 농도가 너무 높으면 알코올이 너무 빨리 증발하여 오히려 살균력이 떨어진다.

4) 보습제(글리세린)의 역할
알코올은 피부를 건조하게 만들기 때문에 글리세린 같은 보습제가 건조함을 완화하고 손 피부를 보호한다.

5) 살균 vs 소독
손소독제는 미생물 수를 줄이고 비활성화시키는 소독 효과가 중심이다. 그러나 알코올은 실제로 살균 효과도 상당히 강하다.

- 원리

코로나바이러스의 단백 성분을 특이 항체가 코팅된 스트립을 이용해 검출하는 방법으로, 스트립을 따라 액체가 흘러가면서 바이러스의 단백 성분이 항체와 결합하게 되는데 양이 충분하면 밴드의 색이 변하게 되어 양성으로 판정됨.

- 장점

결과가 15분 안에 나오기 때문에 신속하다는 장점이 있음. 또한 PCR과 달리 장비가 별로 필요하지 않아서 신속하게 할 수 있고, 장비가 별로 없으므로 가격도 저렴함.

- 단점

신속하다는 장점이 있지만, PCR검사보다는 민감도가 낮아, 검사 결과가 정확하게 나오지 않는다는 단점도 명확하게 있음. 특히 초기 감염이나 바이러스 양이 적을 때 정확도가 떨어지기에 검사 결과에서 음성이 나왔지만, PCR로 검사를 한다면 양성이 나올 수도 있음

- 검사 방법

https://youtu.be/RO8H8Fjahp0?si=8vo8w4YBgcIAyO0-

- 응급 상황에서의 활용

여행과 같은 국경을 넘는 활동에서 많이 사용됨 예를 들어, 하와이나 싱가포르 등 일부 관광지에서는 관광객들이 입국하기 전에 신속항원검사를 요구하여, 대규모 팬데믹 상황에서도 비교적 빠르게 지역 내 전염을 차단하려 함

의료기관에서는 환자의 입원 전이나 수술 전, 또는 의심 환자에 대해 신속항원검사를 사용하여 감염 여부를 빠르게 판별하고, 그에 맞는 격리 및 치료 조치를 취할 수 있었음 물론, 이때도 신속항원검사는 보조적인 역할을 하고, 최종적인 진단은 PCR 검사로 확인하는 경우가 많았음

초기:일단 정부는 3T전략(검사,추적,치료)을 사용하였다

중기:수업(회사)들이 다 온라인 수업(재택근무)으로 전환되며 사람들이 잘 만나지 않도록

5인이상집합금지가 활성화 되었다

말기:백신이 개발되고 이후 오미크론변이와 델타변이가 일어남으로써 정부는 백신을 더 맞으라고 적극 권유했고 이후 일자리에도 디지털,그린 경제를 지원하며 산업을 제건하고 일자리를 창출하였습니다 이후 5인이상 집합금지도 사라지며 코로나 시대는 막을 내리게 됨니다

코로나 사태 이후에 정부의 행적을 보자면 감염병을 예방하고 증상을 완화하였습니다.

특히 mRNA 백신은 바이러스 전체가 아니라 돌기 단백질 생성 방법을 지시하는 mRNA만을 사용한다. 이 mRNA는 매우 불안정하므로 지질 나노입자로 보호되어 체내 세포에 전달되고, 세포와 융합하면 리보솜에서 단백질로 번역되어 스파이크 단백질이 만들어진다. 면역 체계는 이를 인식해 항체를 생성하고 일부 면역세포는 기억세포로 남아 이후 실제 바이러스 노출 시 신속하게 대응할 수 있게 한다. mRNA는 단백질 합성이 끝난 후 체내에서 분해되며 사람의 유전자에는 통합되지 않고, 이러한 면역 기억은 코로나19 감염으로부터 일정 수준의 보호를 제공한다.

세계보건기구(WHO)를 비롯해 우리나라 등 국가 대부분이 표준 진단 검사법으로 인정하고 있다.

PCR(중합효소 연쇄반응) 방식으로 코로나19 바이러스의 유전자를 증폭해 감염 여부를 확인하는 검사.

바이러스가 소량만 있어도 검출할 수 있어 정확도가 가장 높은 검사법임.

코로나19 PCR 검사의 정확도는 약 95.1%로 알려져 있음.

● 검사 과정

1. 면봉으로 코·목구멍의 검체 채취

2. 실험실에서 바이러스 RNA 증폭

3. 증폭된 결과를 통해 바이러스 존재 여부 확인

● 장단점

장점: 초기 감염 단계의 극소량 바이러스도 검출 가능 → 매우 높은 정확도

단점:

시약·장비·전문인력이 필요해 과정이 복잡

검체를 연구소로 보내는 시간 포함 1~3일 소요

우리나라는 속도를 단축해 대체로 하루 내 결과 통보

2. 신속항원검사

항원검사는 바이러스의 항원을 직접 검출하는 검사법이다. 항원은 항체가 대응하는 물질로, 숙주 내에서 면역반응을 유도하는 분자를 의미한다.

코로나19의 경우 항원은 SARS-CoV-2 바이러스의 유전자를 제외한 표면 스파이크 단백질 등이 해당된다.

→ 항원검사는 바이러스 자체를 확인하는 간편한 검사법임.

● 검사 과정

PCR 검사와 마찬가지로 면봉으로 검체 채취

채취한 검체를 진단 키트에 넣으면 약 30분 내 결과 확인 가능

● 장단점

장점: 스스로 검사할 수 있어 신속하고 간편하다.

단점:

바이러스를 증폭하지 않으므로 감염 초기에는 정확도가 낮음

바이러스 양이 적으면 위음성(실제로 감염됐는데 음성 판정) 가능성이 높음

유증상자의 경우: 정확도 약 72%

무증상자의 경우: 정확도 약 58%

→ 감염 초기처럼 바이러스 양이 적으면 위음성(가짜 음성) 가능성이 높다.

출처:

광양사랑병원, 다양한 유형의 코로나19 검사: 분자, 항원, 항체검사 비교

<항바이러스제>

: 바이러스가 인체 세포 내에서 복제 및 증식하는 과정을 방해하여 바이러스 양을 줄이는 역할을 함

팍스로비드 (Paxlovid) – 바이러스의 단백질 가공을 막아 복제를 차단함

: 코로나 바이러스의 복제 과정에서 단백질의 분해가 필요 한데, 팍스로비드가 이를 억제 시킴

라게브리오 (Lagevrio) – 유전정보 오류를 일으켜 복제된 바이러스를 무력화 시킴

: 바이러스의 RNA복제 과정에 필요한 구성요소와 유사한 구조를 갖고 있어 바이러스 복제 시 RNA 사슬에 오류를 발생시켜 복재를 막음

베클루리(Veklury) - RNA 복제 효소를 속여 중간에 RNA 합성을 멈춤

: 주로 중증 입원 환자에게 투여되며 바이러스의 유전 정보를 복제하는 RNA 의존성 RNA 중합효소(RdRp)의 작용을 억제함

<면역 조절제>

: 코로나19 중증 환자에게 주로 사용되는 약물을 뜻하며, 중증 환자의 치사율을 높이는 과도한 면역 반응으로 인한 폐 손상 및 급성 호흡 곤란 증후근 등과 같은 염증 반응을 억제하는 역할을 함

덱사메타손 (Dexamethasone) - 염증 반응을 전반적으로 줄여 중증 환자의 사망률을 낮춤

: 글루코코르티코이드 수용체에 강하게 결합하여 항염증 및 면역 억제 작용을 하며, 면역 세포인 백혈구, 염증 반응을 유발하는 프로스타글란딘의 생성을 억제함

토실리주맙(tocilizumab) – 인터루킨-6 수용체에 결합하여 IL-6 신호 전달을 차단

: 염증을 유발하는 사이토카인인 인터루킨-6(IL-6)의 수용체에 결합하여 염증 반응을 억제하는 단일클론 항체의 역할을 함

1)gps 기술

- 스마트폰의 위치 정보 -> 확진자의 이동경로 분석

- 위성 신호로 사람의 위치를 수 미터 단위까지 파악 가능 -> 접촉자 파악에 사용

2)QR코드 전자출입명부

- 다중이용시설 방문 시 QR코드를 스캔하여 확진자 발생 시 그 시설 방문자 목록을 가지고 접촉자를 찾아내는 데 사용

3)신용카드 사용 내역

- 카드 결제 기록 -> 확진자 방문 상점, 시설 파악

- 영수증에 찍힌 시간과 장소를 통해 비교적 정확한 동선 파악

4)역학조사 지원 시스템

- 확진자 발생시 확진자의 이동경로를 빠르고 정확하게 분석하기 위한 빅데이터 기반 시스템

- 확진자의 동선과 관련된 여러 기관의 정보를 전산망을 통해 빠르게 분석하여, 기존에 하루 이상 걸리던 동선 파악 시간을 줄임

- 위치 정보/ 카드기록/ 교통수단 데이터 등을 통합 -> 1시간이면 동선 분석 가능 -> 기존 수작업 방식보다 10배 이상 빠름

1-1. 원리: 휴대전화 내의 GPS 수신기가 지구 궤도를 도는 GPS 위성에서 송신하는 신호를 받아, 최소 4개 이상의 위성으로부터 거리 정보를 계산해 정확한 위치를 측정

-2. 추적방식: 자가격리 앱등에 동의한 경우, 이 GPS 데이터를 주기적으로 전송하여 격리 장소 이탈 여부나 동선 파악의 정확도를 높이는데 사용

2-1. 방문 기록 생성 : 이용자가 시설에 들어갈때 폰으로 QR코드를 생성하고 시설 관리자가 스캔하면, 이 정보(방문 시간, 시설 정보)가 방역 당국의 서버에 분산저장

-2.접촉자 알림: 확진자가 발생하면, 방역 당국이 해당 시설 방문 기록을 서버에서 불러와 해당 시간대에 방문했던 모든 이용자에게 알림을 보내거나 검사를 요청한는데 사용

3-1. 원리 : 신용카드 이용시 카드 단말기는 상점의 정보(이름,주소)와 거래 시간을 카드사에 전송하여 기록

-2. 추적 방식: 이 기록을 통해 확진자가 언제, 어느 장소에 방문했는지에 대한 정확한 사실 정보를 확보하여 역학조사에 활용

4-1. 정보 집중화: 확진자의 통신사 위치 기록, 카드 사용 내역, QR출입명부 등 분산된 데이터-> 전산망-> 빠르게 수집

-2. 자동분석: 자동화된 알고리즘 적용 ( 수집된 자료를 시간과 공간을 기준으로 분석)

-3. 결과: 분석을 통해 확진자의 정확한 동선 경로와 접촉자를 짧은 시간내에 역학조사관에게 제공

방법: PCR 검사는 의심 환자의 비강이나 인후에서 의료인이 면봉을 콧속 끝인 비인두까지 10cm가량 넣어 채취한 비인두도말물을 사용한다.

(어려운 경우는 면봉을 입속 편도 주변 벽까지 넣어 채취한 구인두도말물을 사용하기도 함.)

원리:PCR의 원리는 먼저 변성 단계에서는 온도를 높이 올려 DNA의 두 가닥을 분리 시키는 단계가 진행되는데, 이렇게 가닥이 나뉘면 결합 단계에서 온도를 내려 주어 시발체가 상보적 염기 순서에 결합하도록 한다. 그리고 연장 단계에서 온도를 다시 적당한 수준으로 올리면 원래의 DNA 염기순서에 상보적인 새로운 염기순서를 합성하여 DNA사슬을 연장 시킨다. 그 후 이 세 단계를 한 덩어리로 묶어 여러 번 반복한다. 매 사이클마다 양이 2의 n제곱배씩 늘어나기 때문에 유전물질을 기하급수적으로 증폭시켜 소량의 유전물질을 채취하더라도 정밀하게 감지할 수 있다.

신속항원검사

방법: 신속항원검사는 보통 비강에서 면봉으로 검체를 채취한 뒤, 그 면봉을 전용 용액에 넣어 바이러스 항원을 용액 속으로 풀어낸 후, 검사 키트에 떨어트려 눈의 보이는 선의 개수로 양성, 음성을 판단한다.

원리: 바이러스의 표면에 존재하는 특정 단백질을 직접 잡아내는 방식으로 이루어진다.

검사 키트 안에는 이 항원을 인식하도록 만들어진 항체가 고정되어 있으며, 검체 속에 항원이 존재한다면 항체와 결합하면서 색깔 반응이 일어난다.

둘의 차이점

 PCR은 바이러스의 유전물질을 증폭 시켜 아주 적은 양도 잡아내지만, 신속항원검사는 증폭 과정 없이 바이러스 단백질만 바로 인식한다.

그래서 PCR은 시간이 더 걸리지만 민감도가 높아 초기 감염도 잘 찾아낸다. 반면 신속항원검사는 빠르고 간편하지만, 감염 초기처럼 바이러스 양이 적을 때는 놓칠 위험이 있다.

스스로 콧물 · 가래 등을 채취해 진단키트에 넣어 코로나19 확 진 여부를 빠른 시간 내에 확 인할 수 있는 검사 방식이다. 이는 유전자증폭 과정을 거치지 않고 채취한 검체를 그대로 활용해 양성 · 음성 여부를 확인하는 것이다. 키트에 코로나 바이러스에 반응하는 항체가 있어서 , 콧속 깊숙이 면봉을 넣어 채취한 콧물 등을 검사 키트에 넣으면 바이러스의 항원과 항체가 결합해 확진 여부를 확인할 수 있다. 이 방식은 확진 여부를 30 분 내에 알 수 있어 신속하게 검사할 수 있다는 장점이 있으나, 정확도는 PCR검사에 비해 상대적으로 떨어진다는 단점이 있다. 검사 시 검사자들은 별도로 마련된 검사 공간에서 관리자의 감독 하에 현장에 비치된 자가 진단키트를 사용하여 신속항원검사를 실시한다. 개인이 직접 면봉을 콧속 안쪽에만 넣어 비강도말물을 채취하며 'C'라고 적혀있는 대조선에만 반응이 나타나면 음성으로, 검사자는 귀가 조치 된다. 반면 대조선인 'C'와 시험선인 'T'에 모두 반응이 나타나면 양성으로 PCR 검사를 실시하게 되며, 대조선인 C에 반응이 나타나지 않으면 재검사를 실시한다. 구체적인 원리에 대해 설명하자면 먼저 면봉으로 채취한 샘플을 추출액에 섞으면 바이러스와 함께 용해된다. 이를 검사키트에 떨어뜨릴 때 키트 내부에는 금 나노입자나 라텍스 비드에 항체가 결합된 시약이 들어있다. 액체가 시험지를 따라 이동하면서 항원이 금 입자에 붙어 있는 항체와 결합하고, 이 복합체는 계속 시험지를 따라 이동하며 다음 단계에 도달한다. 여기서 시험지에는 미리 고정된 항체들이 있다. 이때 항원–항체 복합체가 여기에 붙으면 색이 보이는 선이 나타나고, 이는 양성을 의미하는 것이다.

출처: [네이버 지식백과] 신속항원검사 (시사상식사전, pmg 지식엔진연구소), 챗GPT(원리)

<PCR검사>

PCR은 의심 환자의 침이나 가래 등 가검물에서 RNA를 채취해 진짜 환자의 RNA와 비교해 일정비율 이상 일치하면 양성으로 판정하는 검사방법으로 우리말로 중합효소연쇄반응이라고 불린다. PCR(중합효소연쇄반응)은 현재 유전물질을 조작하여 실험하는 거의 모든 과정에 사용하고 있는 검사법으로, 검출을 원하는 특정 표적 유전물질을 증폭하는 방법이다. 코로나바이러스 또한 RNA바이러스이므로 해당 방법을 이용하면 정확하게 진단할 수 있다. PCR검사는 여러가지 과정을 거친다. 먼저 비강 또는 비인두에서 면봉으로 점액(샘플)을 채취한 후 샘플 속에 들어있는 바이러스 RNA를 추출한다. 이후 이 RNA를 cDNA로 바꾸게 되는데, 이를 역전사 과정이라고 하며 이것을 가능하게 하는것이 바로 역전사효소이다. 이런 역전사과정을 25~45회 정도 반복하며, 온도를 주기적으로 바꿔가며 반복한다. DNA의 이중가닥을 한 가닥으로 합치는 과정, 유전자를 강조해주는 프라이머가 유저낮 부위에 달라부ㅌ는 과정, DNA중합요고사 프라이머를 따라 새로운 DNA를 합성하는 과정이 반복된다. 여기서 증폭된 DNA가 많아질수록 형광 신호가 커지고, 이 값이 기준값에 도달하면 양성으로 판정한다. 이러한 방식은 민감도가 높아 소량의 바이러스도 검출할 수 있고, 잘못 양성 판정이 뜰 확률이 낮아 상대적으로 정확하다는 장점이 있지만 시간이 약 하루 정도로 오래 걸리고, 전문 장비 및 인력이 요구된다는 단점이 있다.

[네이버 지식백과] PCR검사 (매일경제), 챗GPT(원리)

신속항원 검사는 단백질 등의 바이러스 구성 성분으로 이루어진 항원을 검출하는 검사법이다. 항원 성분은 유전자와 달리 증폭이 불가능하기 때문에, 코로나19 항원 검사는 검체 안의 바이러스양이 유전자 검사에 비해 적어도 1,000배 이상 많아야 바이러스의 검출이 가능해서 민감도가 낮다. 특히 무증상기에 사용할 경우 민감도가 낮으며 교차반응에 의한 위양성 가능성도 있다. 신속항원검사는 바이러스의 단백 성분을 특이 항체가 코팅된 스트립을 이용해 검출하는 방법으로, 스트립을 따라 액체가 흘러가면서 바이러스의 단백 성분이 항체와 결합하게 되는데 양이 충분하면 밴드의 색이 변하게 되어 양성으로 판정된다.(출처: 질병관리청 https://dportal.kdca.go.kr/pot/www/CVID19/INSP/INSPMET.jsp?seq=TAB22_2)

전문가용 신속항원검사와 자가항원검사의 차이점

• 전문가용 신속항원검사는 의료진이 보통 인두 비도말 검체를 채취하여 사용하고, 자가항원검사는 비강에서 스스로 채취한 검체를 사용하는 차이 외에 검사 원리 상의 차이는 없다.(출처: 질병관리청http://kdcanewsletter.or.kr/220422#:~:text=%EC%8B%A0%EC%86%8D%ED%95%AD%EC%9B%90%EA%B2%80%EC%82%AC%EB%8A%94%20%EC%BD%94%EB%A1%9C%EB%82%98,%EB%90%98%EC%96%B4%20%EC%96%91%EC%84%B1%EC%9C%BC%EB%A1%9C%20%ED%8C%90%EC%A0%95%EB%90%9C%EB%8B%A4.)

전통적인 백신의 주 원리는 주로 죽거나 불활성화된 바이러스를 인체에 주입하여 면역 시스템을 활성화 시키는 것이다.

(1) 불활화 백신

바이러스를 배양(이때 달걀을 사용한다. 달걀에 바이러스를 배양 한 뒤 대량으로 증식한 바이러스를 활용하는 것이다.)한 뒤 포르말린 등 화학물질로 죽여 항원성을 유지한 채로 인체에 투입한다.

ex.독감 백신, 일부 폴리오 백신

(2) 약독화 백신

바이러스를 배양 후 독성을 약하게 만든 형태를 인체에 넣어 면역 반응을 유도한다.

ex.홍역, 수두 백신

-기존 방식의 특징

백신 속에 불활성화된 바이러스가 직접 포함된다.

바이러스를 대규모로 배양해야 하기 때문에 생산 기간이 길고 유정란이나 세포 배양 시설 등 물리적 자원이 필요하며 변이 바이러스가 생기면 신속 대처가 어렵다. 인체에 바이러스 자체를 넣는 방식이라 아주 드물게 부작용 가능성이 있다.

2. mRNA 백신의 원리(코로나19에서 처음 대규모 상용화된 기술)

mRNA 백신은 기존 백신과 완전히 다른 접근을 사용한다. 바이러스를 넣지 않는 대신 바이러스의 유전 정보만 투입하는 것이다.

(1) mRNA 백신의 원리

RNA 백신은 바이러스를 불활성화시키는 대신 바이러스의 유전자만을 활용한다. 염기 서열 중 바이러스가 인체 내 세포로 침투하는 데 매우 중요한 역할을 하는 스파이크 단백질을 암호화하는 염기 서열을 UCAACGUU라 가정하면 RNA 백신은 바로 이 부위를 mRNA로 만들어 파괴되지 않도록 지질막으로 감싼 후 인체 내에 주사하는 방식이다.

그렇다면 이 mRNA 백신은 체내에서 어떻게 면역을 유도할까? 세포가 이 mRNA를 읽어 스파이크 단백질을 직접 생산하면 면역계는 이를 이물질로 인식하고 항체와 T세포 반응을 유도한다. 쉽게 말하자면 위에서 말했던 바이러스의 증식 장소가 달걀이 아닌 인체 내 세포인 셈이다.

-핵심 특징

바이러스를 사용할 필요가 없어 빠르고 안전하게 생산이 가능하다. mRNA 염기서열만 바꾸면 되기 때문에 변이 바이러스에도 대응이 가능하다.

생산 공정이 단순하고 대량 생산이 용이하고 인체 DNA에 들어가지 않으며 세포 내에서 금방 분해된다.

마스크 필수 착용

코로나19 바이러스는 호흡기 비말또는 에어로졸(공기 중에 떠다니는 아주 작은 액체나 고체 입자) 형태로 공기중에 퍼진다. 마스크의 종류는 천 마스크, 수술용 마스크 KF94 마스크 같은 필터 마스크 등 다양하다. 그 중에서도 필터마스크는 0.1µm 수준 입자까지 높은 확률로 필터링이 가능하다.

원리 : 마스크 내부에는 여러 겹의 필터층이 있는데, 그중 핵심은 멜트블로운 필터라는 초미세 섬유층이다. 하지만 바이러스 크기만 놓고 본다면 구멍이 더 크다. 그래서 또 다른 필터이자 핵심 기술인 정전기 필터가 있다. 필터 섬유에 영구적인 정전기를 띠게 해두면, 공기 중의 작은 입자는 전기적으로 끌려오거나 섬유에 흡착된다. 그래서 구멍보다 더 작은 입자도 통과하지  못하는 것이다. 이것은 먼지털이개 에 먼지가 달라붙는 원리와 비슷하다. 

주의 : 하지만 주의 해야 될 점은 물에 젖으면 성능이 떨어진다는 것이다. 물 또는 습기가 섬유의 정전기를 소멸시키기  때문이다. 마스크 재사용 시 습기가 유지되고 성능은 감소한다. 또한 마스크를 빨아서 쓰는 것도 안된다.

손 소독제

손 소독제 사용 : 비누로 손을 씻는 것이 최우선이지만 손을 씻을 수 없는 경우에 손 소독제를 사용할 수 있다.

손 소독제의 원리: 손 소독제에는 에탄올, 아이소프로판올 등이 들어있다. 이것이 함유된 손 소독제가 바이러스를 퇴치할 수 있는 이유는 바이러스를 둘러싼 표면의 성분 때문이다. 바이러스는 표면이 지질막으로 둘러싸여 있는데, 알코올은 지질막을 녹이는 역할을 하기 때문에, 손 소독제와 만난 바이러스는 단백질이 변형되어 제 기능을 하지 못하게 되는 것이다.

조건 : 모든 바이러스가 이런 외피를 가지는 것은 아니기 때문에 알코올 기반의 손 소독제는 그 활용 범위가 제한된다. 그러나 코로나 바이러스는 지질막으로 둘러싸인 바이러스에 해당한다.

- 코로나19의 특정 유전자를 증폭하여, 검체 내 바이러스가 존재하는지를 판단하는 검사 방법으로써 소량의 바이러스도 확인 가능한 검사이다.

1.원리 : 실시간 역전사 중합효소연쇄반응이 가장 많이 사용된다. 중합효소연쇄반응 (일명 PCR) 은 DNA를 가열해 두 가닥을 분리한 뒤, 결합하고 DNA 중합효소가 새로운 가닥을 합성하는 과정을 반복해 동일한 DNA를 기하급수적으로 증폭하는 기술이며, 이렇게 증폭된 DNA는 소량의 시료에서도 충분한 양을 확보할 수 있다. 이후 디데옥시뉴클레오티드 사슬종결법을 기반으로 한 형광,모세관 전기영동 방식의 염기서열 분석을 통해 돌연변이 존재 여부를 판별한다. 즉, 검체에서 바이러스의 RNA를 추출한 뒤, 이를 역전사효소를 이용해 DNA로 변환하고, 그 DNA를 증폭과정을 통해 수십 회 반복적으로 증폭하여 매우 적은 양의 바이러스라도 검출할 수 있게 만드는 방식이다.

2.검사 및 채취 방법: 면봉을 콧속 끝인 비인두까지 10cm가량 넣어 채취한 비인두도말물을 사용한다. 어려운 경우에는 입속 편도에서 채취한 구인두도말물로 대체할 수 있다.

3.장점 및 한계: 이렇게 특정 유전자의 존재 여부를 직접 확인하기 때문에 정확도가 높고 감염 초기에도 확인이 가능하다. 따라서 전 세계적으로 코로나19 감염의 표준 검사법으로 사용되고 있다. 하지만 전용 장비와 시약, 숙련된 전문인력이 필요한 단점이 있으며, 비용이 비교적 높고 검사실 환경에 따라 오염이 발생하면 잘못된 결과가 나올 위험도 있다.

1. 바이러스 백신

바이러스 자체를 체내에 주입하는 방식의 백신이다.

• 불활성화 백신: 약독화 생백신보다 안전할 수 있지만 살아있는 바이러스가 침입했을때 이동하는 경로를 따르지도 않을뿐더러 증식도 하지 못하면 중요한 항원을 발현하지 않거나 변질된 항원이 나타날 수 있기 때문에 효과가 다소 떨어질 수 있다.

• 예시: 중국의 시노백, 시노팜, 인도의 바라트 바이오텍 백신

• 약독화 생백신: 질병을 잘 일으키지 못하도록 약화시킨 바이러스를 사용한다 할지라도 위험성이 남아있을 수 있다.

• 예시: 미국의 코다제닉스 백신

2. 바이러스 벡터 백신

인간에게 무해한 다른 바이러스에 코로나바이러스의 일부 단백질 유전자를 떼어 넣어 만든 벡터를 이용하는 백신이다.

• 아데노바이러스 백터 백신: 아데노바이러스의 DNA에 코로나비아러스의 스파이크 단백질 유전자를 끼워 넣고 아데노바이러스가 스스로 복제하는데 필요한 유전자를 삭제하는 방식으로 만들어진다.

• 예시: 미국 얀센의 백신

3. 핵산 백신

최초의 코로나19백신이다.

• RNA 백신: 코로나바이러스의 mRNA를 지질 나노입자에 넣어 체내에 주입한다. 체내에 주입된 mRNA는 우리 몸의 세포가 직접 항원을 생산할 수 있게 하고 생산된 항원은 면역 반응을 유도한다. 이는 유전정보만 알고 있다면 분리나 정제와 같은 복잡한 과정 없이 빠르게 새로운 백신을 개발할 수 있지만 백신 속 mRNA의 설계와 합성 중의 변형 등의 단점이 있다.

• 예시: 화이자, 모더나 백신

• DNA 백신: 바이러스 없이 DNA를 그대로 전달한다. 이는 RNA 백신보다 안정적이어서 온도 변화에 강하다는 장점이 있다. 그러나 DNA는 세포로 전달하는 것이 어렵다는 단점이 있어서 일반 주사기를 사용하는 것이 아닌 세포에 일시적으로 전기장을 가해 세포막의 투과성을 증가시켜서 DNA를 세포 내로 집어넣는 전기천공의 방식으로 투여한다.

• 예시: 한국의 제넉신 백신, 미국의 이노비오 백신

4. 단백질 기반 백신

바이러스의 항원 단백질 자체를 외부에서 만들어 체내에 주입하거나 유전 물질이 없는 바이러의 껍질만을 체내에 주입하는 방식으로 이루어진다.

• 항원 단백질 기반 백신: 코로나 바이러스의 스파이크 단백질을 나방 세포에서 합성하고 면역반응을 높일 수 있는 보조제를 결합시켜 체내에 주입하는 원리로 일어난다. 이는 전통적인 방식으로 이미 어느정도 안전성과 효과가 보장된 방법이다. 또 핵산 백신에 비해 보관이나 취급도 편리하다.

• 예시: 미국의 노바백스의 백신

• VLP 백신: 유전물질만 없을 뿐 바이러스와 똑같은 구조를 가지고 있으므로 효과적으로 향체를 생성시킬 수 있다는 장점이 있지만 이런 구조를 만들어내야 하기 때문에 생산이 어렵다는 단점이 있다.

항바이러스제는 작용 기전과 표적에 따라 크게 세 가지 범주로 나눌 수 있다. 첫째, 바이러스 유전체 복제를 억제하는 약물이다. 대표적인 예로는 코로나19 치료제인 렘데시비르(Remdesivir)가 있다. 이 약물은 RNA 바이러스가 자신의 유전 정보를 복제할 때 사용하는 RNA 의존적 RNA 중합효소(RdRp)에 결합하여, 유전체 복제를 방해한다. 결과적으로 바이러스가 새로운 RNA 사본을 생산하지 못하고, 세포 안에서 바이러스 입자가 증가하는 속도가 현저히 낮아진다. 이와 유사하게, HIV 치료에 사용되는 뉴클레오사이드 및 비뉴클레오사이드 역전사효소 억제제(NRTI, NNRTI)도 바이러스 유전체를 복제하는 효소를 차단하여 감염 진행을 억제한다.

둘째, 바이러스 단백질 생산을 방해하는 약물이다. 바이러스는 세포 안에서 초기로 합성한 폴리단백질을 효소인 프로테아제를 통해 절단하여 기능성 단백질로 전환해야 한다. 이 과정을 억제하는 약물이 바로 프로테아제 억제제이다. 대표적인 사례로는 코로나19의 팍스로비드(Paxlovid, 니르마트렐비르 + 리토나비르)와 HIV 치료용 프로테아제 억제제가 있다. 프로테아제 억제제는 바이러스 단백질이 올바르게 절단·조립되는 것을 막아 새로운 바이러스 입자가 형성되지 못하도록 한다. 니르마트렐비르와 같은 약물은 단독으로 투여되기도 하지만, 리토나비르와 병용하여 간에서 분해되는 속도를 늦추는 부스터 역할을 함께 수행함으로써 혈중 농도를 안정적으로 유지한다.

셋째, 바이러스의 세포 침투를 억제하는 약물이다. 일부 항바이러스제는 바이러스가 세포 표면 수용체에 결합하거나 세포막과 융합하는 과정을 차단하여, 바이러스가 숙주 세포 안으로 들어가지 못하게 한다. HIV 진입 억제제인 마라비로크(Maraviroc)가 그 대표적 예로, 바이러스가 T세포의 CD4 수용체와 CCR5 공동수용체에 결합하지 못하게 차단함으로써 감염 자체를 예방한다.

항바이러스제의 장점은 특정 바이러스의 복제 과정을 직접 차단하기 때문에, 감염 초기 단계에서 투여할 경우 질병 진행과 중증화를 효과적으로 억제할 수 있다는 점이다. 그러나 동시에 한계도 존재한다. 바이러스 변이에 따라 약물의 효력이 감소할 수 있고, 일부 약물은 숙주 세포의 효소와 상호작용하여 부작용을 유발할 수 있으며, 약물 투여 시점이 늦으면 이미 감염된 세포가 많아져 효과가 제한될 수 있다. 이러한 한계 때문에 항바이러스제는 일반적으로 조기 투여와 적절한 환자 선별이 중요하며, 때로는 항체 치료제나 면역 조절제와 병용하기도 한다.

최근에는 인공지능(AI)과 빅데이터를 활용한 신약 후보 물질 탐색, CRISPR 등 유전자 기반 치료제와의 결합, 광범위 항바이러스제 개발 등으로 항바이러스제 연구가 빠르게 발전하고 있다. 이는 단일 바이러스뿐만 아니라 미래에 발생할 수 있는 변종 바이러스에도 대응할 수 있는 치료 전략을 가능하게 하며, 팬데믹 대응과 개인 맞춤 치료를 위한 핵심 기술로 주목받고 있다.

• 500원 동전크기 만큼 손바닥에 짜기

• 손바닥을 마주대고 문지르기

• 손바닥과 손등을 마주대고 문지르기

• 손바닥을 마주대고 손 깍지 끼고 문지르기

• 손가락의 등부분을 반대편 손바닥에 대고 문지르기

• 손톱 밑을 다른 손바닥에 놓고 문지르기

• 손을 건조시키기

2. 손소독제의 목적은?

• 손과 같은 피부의 살균, 소독 (세균을 죽이는 것)

3. 손소독제의 주요 성분과 원리는?

• 손소독제의 주요 성분인 에탄올: 박테리아와 바이러스의 외피를 파괴하는 작용을 한다. 감염병을 일으키는 바이러스와 세균은 세포막이나 외피를 가지고 있는데, 알코올은 외피를 녹여서 파괴하고 속에 있는 단백질과 지질을 변성시켜 미생물의 기능을 없앤다. 결국 에탄올은 미생물의 구소를 손상시키고, 미생물은 활성화되지 못하고 죽는다.

• 에탄올의 주의할 점: 강한 살균력을 가지고 있지만, 휘발성이 강하기 때문에 자주 사용하면 피부를 건조하게 만들 수 있고, 입이나 눈에 닿으면 화상을 입을 수 있다.

• 손소독제 속 에탄올의 권장 비율: 60~80%의 에탄올 농도 (100% 에탄올보다 효과적)

4. 손소독제의 사고 사례는?

• 2020년 대구 어린이 화상 사고: 손소독제를 사용하다가 눈에 튀어 각막에 화상을 입은 사례

• 미국의 화상 사고: 손 소독제 사용후 촛불을 켜다 화상을 입은 사례

5. 손소독제의 전체적인 효과는?

• 감염병 확산 방지: 침방울이나 접촉을 통해 전파되는 감염병을 막는데 중요하다. 접촉을 통한 감염 경로를 차단함으로써 감염병 확산을 예방한다.

-PCR은 polymerase chain reaction의 약자로, 중합효소 연쇄반응을 뜻합니다. 이는 유전물질을 조작하여 실험하는 거의 모든 과정에 적용하는 검사법으로, 검출을 원하는 특정 표적 유전물질을 증폭하는 방법입니다. 염기순서가 동일한 소량의 유전물질을 많은 양으로 증폭할 수 있는데 인간의 DNA를 증폭하여 유전질화을 진단하거나 세균이나 바이러스, 진균의 DNA에 적용하여 감염질환의 진단에도 이용합니다.

(쉽게 말하자면 보이지 않을 정도로 적은 유전물질(DNA)을 늘려서 바이러스의 유무를 확인할 수 있게 하는 방법이다.)

2) PCR 검사에서 유전물질 증폭 방법

-증폭 방법은 3단계로 구성될 수 있습니다.

열변성 : 90도가 넘는 높은 온도를 가해 DNA를 단일 가닥으로 분리합니다.

어닐링 : 온도를 50~60도 정도로 낮춥니다. 이 과정에서 시발체가 특정 부분에 붙습니다

중합반응 : DNA 중합효소가 시발체를 기준으로 새로운 DNA 가닥을 합성합니다.

이 3단계를 반복하면 DNA를 계속 복제시켜 증가시킬 수 있습니다.

3) PCR 검사가 실행된는 과정

-PCR 검사를 하는 방법으로는 비인두도말물 채취와 구인두도말물 채취가 있습니다.

비인두도말물 채취 : 의료진이 면봉을 코 깊숙히 넣어 검체를 채취하는 방법입니다.

구인두도말물 채취 : 환자의 입안의 편도 주변까지 넣어 검체를 채취하는 방법입니다.

이렇게 체취된 바이러스는 실험실로 보내집니다. 그리고 실험실에서 채취된 바이러스는 RNA를 증폭시키는 PCR을 실시합니다. 이검사를 통해 바이러스 물질이 검출되면 양성으로 판정됩니다.

PCR검사는 민감도와 특이도가 매우 높아, 소량의 바이러스도 검사가 가능하기 때문에 정확도가 매우 높은 방법으로 감염병 검사에 있어서 국제 표준로 통한다.

작은 양의 DNA 샘플에서 특정 유전자를 빠르게 증폭할 수 있어 감염병, 유전 질환, 법의학 분석 등에 광범위하게 사용된다.

PCR검사는 총 7단계로 이루어진다.

1. 샘플 채취 : 비강(코) 또는 구강(목)에서 검체를 채취한다. 면봉과 같은 도구를 활용하여 채취한다.

2. DNA 추출 및 정제 : 샘플에서 유전 물질(DNA 또는 RNA)을 분리한다.

3. DNA 변성 : DNA 이중 나선을 94°~98°C로 가열하여 두 가닥으로 분리한다.

4. 프라이머 결합 : 증폭할 특정 유전자 부위에 50°~65로 냉각되어 있는 프라이머를 결합시킨다.

5. DNA합성 : DNA 중합효소가 작용하여 새로운 DNA 가닥을 합성한다.

6. 증폭 과정 반복 : 위의 과정을 20~40회 반복하여 수십억 개의 DNA를 증폭한다.

7. 결과 분석 : 증폭된 DNA를 분석하여 바이러스 감염 여부 또는 특정 유전자 돌연변이 등을 확인한다.

위의 단계를 모두 거쳐서 바이러스 감염 여부를 확인한다.

PCR검사는 여러 종류로 나눌 수 있다.

1. 실시간 역전사 PCR (RT-PCR) - RNA를 DNA로 변환한 후 PCR로 증폭하는 방식이다. 독감 검사에서도 사용되는 방식이다.

2. 정량적 PCR(qPCR) - 특정 유전자 양을 실시간으로 측정하여 분석하는 방식이다. 바이러스 농도 측정 및 유전자 발현 연구 등에 활용된다.

3. 디지털 PCR(dPCR) - DNA 샘플을 나누어 증폭한 후 특정 유전자를 정량적으로 분석한다. 암 유전자 변이 분석, 희귀 유전자 검출 등에 사용된다.

PCR 검사의 장점과 단점

✔장점 :

고감도, 고정확도로 감염 여부를 신속하게 확인 할 수 있다. 바이러스 증상이 초기라도 적은 양의 유전자 검출이 가능하다. 다양한 질병 및 유전 질환 진단에 폭넓게 활용될 수 있다.

✔단점 :

검사 비용이 상대적으로 높고, 실험 장비가 필요하다. 숙련된 전문가가 있어야 정확한 결과를 얻을수 있다. 환경 오염이나 실험 과정 오류로 인해 위양성 또는 위음성이 나올 가능성이 있다.

PCR검사의 원리들

1. DNA 증폭 기술 : 특정 유전자 서열을 수십억 배까지 증폭하여 정확한 분석이 가능하도록 한다.

2. 고온·저온 반복 과정 : DNA를 변성, 결합, 합성하는 과정을 반복하여 특정 DNA를 추출하고 증폭한다.

3. 바이러스 및 감염병 진단 가능 : 감염병 검사 시 PCR 기술을 이용하여 바이러스 RNA 또는 DNA를 검출하여 감염 여부를 판별한다.

4. 높은 민감도와 정확도 : PCR검사는 극소량의 바이러스 유전자도 검출할 수 있어 정확도가 높은 진단법이다.

5. 다양한 응용 분야 : 코로나19와 같은 감염병 검사 뿐만 아니라 유전자 돌연변이 탐색, 친자 확인, 암 진단, 법의학 분석 등에도 활용된다.

화이자, 모더나 등이 대표적이다.

바이러스 유전자의 일부를 이용해 체내에서 단백질을 만들어 면역 반응을 유도한다.

일반적으로 가벼운 열, 근육통, 피로 등의 부작용이 나타날 수 있다.

2. 바이러스 벡터 백신

   아스트라제네카, 얀센 등이 해당한다.

   다른 바이러스를 이용해 코로나19 항원을 전달하여 면역 반응을 만들어낸다.

   드물게 혈전 같은 부작용이 보고되기도 한다.

3. 단백질 백신

   노바백스 등이 있으며, 바이러스 단백질을 직접 투여해 항체를 형성한다.

   부작용이 비교적 적은 편이다.