포항공대, ‘미세유체기반 차세대 마이크로어레이 플랫폼’ 원천기술 첫 개발

국내 연구진이 화학 및 바이오 물질 반응 분석 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 ‘미세유체기반 차세대 마이크로어레이 플랫폼’ 원천기술을 처음 개발했다.

포항공과대학의 김준원(사진) 교수 연구팀은 물과 기름이 섞이지 않는 원리를 이용하여 분석 칩 속에 미세 막 구조물이 포함된 수많은 독립공간(30개/mm2)을 만들고, 각 공간에 다양한 마이크로 입자를 원하는 개수와 순서로 배치하여, 입자간 상호 오염 없이 여러 가지 반응을 동시에 정확하게 분석하는 기술을 개발했다고 밝혔다.

기존에는 질병진단 등 화학 및 바이오물질의 복합반응을 1개의 분석 칩으로 분석할 때, 각각의 반응을 완전히 분리하지 못하여 반응물질끼리 오염될 수 있어 여러 가지 반응을 동시에 정확하게 분석하기 어려웠다.

이 분석기술은 기존방법보다 시약 소모량을 수십~수백분의 1로 줄이고, 반응시간도 수배 이상 단축, 바이러스 검출이나 질병진단 등에 널리 활용될 수 있을 전망이다.

제안하는 미세유체칩의 구조 및 액적 어레이 형태로 구성된 입자 조합의 모식도

김준원 교수는 “원천기술 개발로 향후 고병원성 질병진단이나 신약개발 및 바이오시밀러 분야에 필요한 항원-항체 반응 및 세포독성 테스트 등의 분석시간과 고가의 반응시약 사용량을 획기적으로 줄일 수 있게 됐다”고 말했다.

그는 후속연구를 통해, 배열 가능한 마이크로 입자의 개수를 늘리고 입자의 기능을 다양화하여, 기존 기술로 수행할 수 없었던 더욱 복잡한 다중 분석 기술을 구현해 나갈 계획이라고 설명했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부의 글로벌 프런티어사업과 선도연구센터사업 및 보건복지부의 연구중심병원 육성 R&D 사업의 지원을 받아 수행했다.

연구결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)’ 18일자 표지논문으로 게재됐다.

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