나노바이오시스 김성우 대표
독자적 기술 활용한 ‘초고속 유전자 정량 진단 시스템’으로 국민 건강 지켜
30분 이내 MERS 바이러스 검출 가능해 다양한 분야 활용될 것

지난 5월 첫 발병자를 시작으로 68일간 우리나라를 비롯한 전 세계를 휩쓴 중동 호흡기 증후군 메르스(MERS)는 7월 28일자로 사실상 종식선언을 맞으며 그 기세가 한층 줄어들었다. 메르스는 중동 호흡기 메르스 코로나 바이러스(Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus; MERS-CoV)에 의해 발생하는 호흡기 감염증이다. 발열, 기침, 호흡곤란 등 호흡기 관련 증세를 나타내며 180여명의 확진자, 30여명의 사망자를 기록해 사상 최악의 전염병으로 기록되었다. 그 확산세가 엄청났던 만큼 어느 때보다도 마스크 착용과 손 씻기 운동 등 개인위생에 대한 경각심이 가장 높아졌던 시기였다.

2009년 분자 진단 분야 연구 시작한 나노바이오시스
메르스 바이러스 30분 이내 검출 가능한 ‘유전자 정량 진단 시스템’ 주목
발병 초기부터 빠른 확산세로 인해 연일 뉴스를 도배하고 나날이 확진자가 늘어갈 때마다 사람들을 공포에 질리게 했던 메르스. 그만큼 강력한 바이러스였던 탓에 빠른 확진과 예방 조치 등이 필수적이었다. 이번 사태에서 TV와 언론 등 각종 매체를 통해 빠른 진단이 가능한 나노바이오시스의 분자 진단 시스템이 주목 받았다.

나노바이오시스를 창업한 김성우 대표는 1989년 뉴욕 콜롬비아 대학에서 생물학 박사 학위를 받고, 하버드 의과 대학에서 연구교수로 재직했다. 그는 20 여년간 미국에서 분자 생물학, 질병 진단, 바이오센서, 바이오 멤스 등의 분야를 깊이 연구한 경험으로, 2009년 3월 귀국해 나노바이오시스를 창업하였다. 김 대표는 귀국 후 분자 진단 분야의 가장 핵심이 되는 “신속, 정확, 간편, 및 소형화된 분자진단 시스템”을 독창적으로 만들어, 이 분야의 선두 주자가 되어 주목을 받아왔다. 지난 5월에는 메르스 바이러스를 30분 이내에 검출할 수 있는 ‘유전자 정량 진단 시스템(UltraFast LabChip Real-time PCR G2-4)과 진단시약“을 여러 병원에 출시해, 국내 의료진들에게 큰 힘이 되어 주었다. 국내 분자 진단 시스템 시장은 미국의 어플라이드 바이오 시스템과 바이오 레드, 그리고 스위스의 로슈 등의 3개사가 주도하고 있다. 이들 회사에서 2~3시간 걸려서 하는 메르스 검사를, 나노바이오시스 에서는 30분 이내 증폭 정량 검사하도록 출시하여, 국내 분자 진단기술이 세계적으로 탁월한 위치에까지 도달하고 있는 희망적 메시지를 보여 주었다. 

한․미․일 특허 등록 마치고 27개국 수출돼
여타 감염 질환균, 생물학적 바이러스, 식품 질병균 진단 등 활용 분야 다양해
나노바이오시스의 유전자 정량 진단 시스템은 Lab-on-a-Chip 기반의 real-time PCR로 RNA를 DNA로 전환하는 RT(Reverse-transcription, 역전사) 반응을 포함해 유전자를 1000억배 이상 증폭하여 감염 바이러스를 정확히 정량 진단하는데 30분도 안 걸리는 것이 최대의 장점이다. 이 바탕 기술은 한국과 일본은 물론, 미국에까지 특허 등록이 되었으며, 중국과 유럽 국가들에도 특허 출원하여, 산업 가치가 상당히 높은 원천 기술로 평가 되고 있다. 이 뿐 아니라, WHO 가이드라인에 따라 upE Gene과 ORF1a Gene의 두 가지 primer set이 포함된 정확한 MERS 진단 키트도 개발해, 이번 메르스 사태 때 좋은 반응을 얻었고, 중동, 유럽, 미국 등의 여러 국가들에 수출을 준비하고 있다. 김 대표는 “신종플루와 결핵과 같은 의료 진단뿐 만 아니라, 사스와 에볼라 같은 생물 테러, 식중독 균과 노로바이러스 같은 식품 미생물 진단, 구제역과 조류 독감  같은 동물 진단 등 활용 분야는 아주 넓다”고 전했다.

나노바이오시스의 유전자 분리 및 증폭 정량 시스템은 미국, 일본, 독일 등 27개국으로 수출하여 해외에서 널리 사용되고 있으며, 금년 50억원대 매출을 예상하고 있다. 또한 김 대표는 2013년 UN에서 개최한 생물 무기 금지 협약 세계 전문가 회의에 전세계 과학 전문가 8인 중 1인으로 초청되어, 나노바이오시스의 뛰어난 진단 기술을 각국 대표단들에게 발표하는 자리를 갖기도 했다.

국내 전문기관․임상병원 등과 면밀한 협력 구축해
향후 스마트폰, 웨어러블 기기를 이용한 진단 가능하게 할 것
나노바이오시스는 2013년 11월 SK 텔레콤과 ‘초고속 분자 진단 시스템’ 공동 사업화 협약, 2014년 2월 일본의 TORAY사와 ‘초고속 패혈증 분자 진단 시약’ 공동 기술개발 및 사업화 계약 체결을 비롯해, 한국 과학기술 연구원(KIST), 고대 병원, 카톨릭 의대 병원, 삼성 병원, 현대 아산 병원 등과 협력하여 원천 및 요소 기술을 확보할 계획을 세우고 있다.

김 대표는 “처음 사업을 시작할 때는 65평 6명 직원에서 시작하여, 지금은 650평 45명으로 늘어났으며, 30대 주축의 고용 창출화에 기여하여 보람을 느낀다”고 이야기했다. 나노바이오시스는 최근 미국으로 600만 불 규모의 수출을 달성하였으며, 코넥스 상장 절차를 마치고 80여개 기업 중 10위 안에 들 정도의 기술력을 갖췄다. 전문성, 열정, 성실성, 팀워크로 달성할 수 있는 혁신 기술의 역량을 끌어올린 덕분이다. 이러한 역량을 인정받아, 나노바이오시스는 지난 7월 22일에 TV조선으로부터 “창조 경영 대상”을 수여 받았다. 

김 대표는 “향후 스마트폰 크기나 웨어러블 형태 기기를 통한 신속 정확한 현장 진단이 가능해질 것이다. 가까운 미래에 아플 때 침 혹은 혈액으로 자가 테스트해, 데이터를 의사에게 보내서, 바로 의사로 부터 처방이 들어오는 질 높은 U-healthcare 의료 시대가 될 것이다. 이러한 시대를 대비하는 혁신 기술 개발에 집중하고 있으며, 내년부터 비행기 안에서 부터 호흡기 바이러스 감염자를 분별해 내는 신속 정밀 진단 시스템을 개발 상용화 하려고 한다”며 포부를 밝혔다.

나노바이오시스는 한국에서 개발된 제품기술을 해외 경쟁력 있는 나라들로 수출 할뿐 아니라, 국내 젊은이들이 꿈을 갖고 진취적으로 앞서 나갈 수 있는 일자리도 지속적으로 창출하며, 국가 경제에 크게 이바지하고 있다. 가장 빠르고 정확하게 그리고 간편하게 소형화된 건강관리 시스템의 선두에 서있는 나노바이오시스가 앞으로 세계를 향해 이뤄갈 일들에 기대가 앞선다. 

CEO Sungwoo Kim of Nanobiosys
Introducing 'UltraFast LabChip Real-time PCR G2-4'
Detecting MERS in 30 minutes

Nanobiosys starting molecular diagnostics research in 2009
Quantitative Gene Diagnosis System to detect MERS in 30 minutes
Recent arrival of MERS in the Korean soil terrified the public with its deadly spread and fatality rate. This gave us a lesson on the importance of introducing a quick diagnosis and prevention system. In this respect, Nanobiosys' molecule diagnosis system drew a great attention from media. 

Kim obtained a PhD in biology at Columbia University in New York in 1989, served as a research professor at Harvard Medical School and opened Nanobiosys in March 2009 based on his 20 years of experience in molecular biology, disease diagnosis, biosensor and bio Micro-Electro-Mechanical Systems when he came back to Korea. He created his unique 'fast, accurate, simple and compact molecular diagnostic system' and has been leading the field. He introduced 'UltraFast LabChip Real-time PCR G2-4' and 'diagnostic reagent' to many hospitals in Korea that can detect MERS in 30 minutes. In fact, the molecular diagnostic system market in Korea is nominated by three global companies which are Applied Biosystems (US), Bio-Rad (US) and Roche (Switzerland). However, Kim proved that the domestic molecular diagnostic system is better than those three companies in terms of detection time which takes only 30 minutes compared to 2 to 3 hours of those global companies.

From obtaining patents in Korea, US and Japan to exporting to 27 countries
Application to diagnosis of infectious virus, biological virus and foodborne disease virus
Nanobiosys' 'UltraFast LabChip Real-time PCR G2-4' is a Lab-on-a-Chip based real time PCR that can reverse RNA to DNA (RT: Reverse-transcription) to amplify the gene by 100 billion times and it takes only 30 minutes to detect infectious virus accurately. Kim obtained related patents in Korea, US and Japan and has applied for a patent in China and European countries. Kim also developed 'MERS Diagnosis Kit' containing 'upE Gene' and 'ORF1a Gene' in accordance with the WHO guidelines and is preparing to export the kit to the world. Kim said "the area of its application is wide to new influenza, TB, SARS, Ebola, food poison, microorganism (caliciviruses), foot-and-mouth disease and avian influenza." 

Currently, Nanobiosys' 'UltraFast LabChip Real-time PCR G2-4' and 'Amplification Quantitative System' are being used in 27 countries in the world and Kim is expecting to achieve a $5M sales within the year. Meanwhile, Kim was invited as one of eight international scientists to Biological Weapons Convention held by UN in 2013 and presented his remarkable research results. 

Working in cooperation with academic institutions and hospitals
Making it possible to be used with smart phones and wearables
Nanobiosys signed a Joint Business Agreement of 'UltraFast LabChip Real-time PCR G2-4' with SKtelecom in November 2013 and Joint Technology Development & Commercialization of 'High Speed Septicemia Molecular Diagnostic Reagent' with TORAY (Japan) in Fabruary 2014. Kim is also planning to secure original technology in cooperation with KIST, Korea University Hospital, The Catholic University of Korea, Samsung Medical Center and Asan Medical Center. 

Kim said "I started with 6 of my colleagues in a 214 square meter space and I'm now working with 45 staff in a 2,148 square meter space." Recently, Nanobiosys has achieved a $6M export to the US and is ready to be listed on KONEX with its technology ranked in the top 10 of 80 companies. For its remarkable achievement, Nanobiosys received 'Creative Management Awards' from TV Chosun on 22 July. 

Kim said "we are currently working on a project to apply our technology to smart phones and wearables in the hope of providing the public a quick and accurate diagnosis. People can take a blood sample themselves to send a doctor and receive prescription which we call ' U-healthcare' in the near future. We are also planning to commercialize a high speed accurate diagnosis system that can detect virus on an airplane from next year."

Nanobiosys is not only advancing with innovative technologies but also is contributing to raising Korea's global profile and job creation for young people.