시약 소모량 수백분의1…차세대 마이크로어레이 기술 개발

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국내 연구진이 시약 소모량을 수백분의 1로 줄일 수 있는 바이오·화학 물질 분석 기술을 개발했다. 바이러스 검출, 질병 진단, 신약 개발 효율을 높일 것으로 기대된다.

김준원 포항공대 교수팀은 마이크로 입자를 제어해 화학, 바이오 물질 반응 분석 효율을 개선한 '미세유체 기반 차세대 마이크로어레이 플랫폼' 원천기술을 개발했다고 20일 밝혔다.

마이크로어레이는 대량 실험 분석을 위해 수백~수만 개 구역을 바둑판 형태로 배열한 분석 판 형식이다.

기존에는 1개 분석 칩에서 물질의 복합 반응을 분석할 때 각 반응을 완전히 분리하지 못했다. 물질 간 오염이 발생해 여러 반응을 동시에 분석하기 어려웠다.

연구팀은 물과 기름이 섞이지 않는 원리를 이용, 분석 칩 속에 미세막 구조물이 포함된 수많은 독립공간을 만들었다. 각 공간에 다양한 입자를 배치해 상호 오염 없이 여러 반응을 동시에 분석한다.

김준원 교수 연구 성과를 표지로 채택한 어드밴스드 머티리얼스 최신호.
김준원 교수 연구 성과를 표지로 채택한 어드밴스드 머티리얼스 최신호.

기술은 기존보다 시약 소모량을 수십~수백분의 1로 줄인다. 반응 시간은 수백 배 단축한다. 연구팀은 후속 연구에서 배열 가능한 마이크로 입자 수를 늘리고, 기능도 다양화할 계획이다. 기존에 수행할 수 없었던 다중 분석 구현에 도전한다.

김준원 포항공대 교수
김준원 포항공대 교수

김준원 교수는 “여러 물질의 복합반응 분석을 1개 칩에서 간단하게 진행할 수 있는 원천 기술”이라면서 “고병원성 질병 진단, 신약·복제약 개발에 드는 시간과 고가 시약 사용량을 획기적으로 줄일 수 있다”고 설명했다.

연구 성과는 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼스' 최신호 표지논문에 채택됐다. 과학기술정보통신부 글로벌프론티어사업(바이오나노헬스가드연구단)과 선도연구센터사업, 보건복지부 연구중심병원육성사업 지원으로 수행됐다.

송준영기자 songjy@etnews.com