‘랩온어칩’ 핵심 신기술 개발
DNA 감별 등에 활용 기대

포스텍 연구진이 손바닥만 한 칩 속에서 DNA를 감별해낼 수 있는 기술을 개발했다.

포스텍은 21일 기계공학과 임근배 교수, 통합과정 전형국·학부 김영규씨 연구팀은 피 한방울만으로도 다양한 질병을 바로 진단해낼 수 있는‘랩온어칩’(Lab on a chip·칩 속의 실험실)에 가장 중요한 기술 중 하나인 입자 연속 분리 기술을 새롭게 개발했다고 밝혔다.

대학측은 미래창조과학부와 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 이번 연구 성과가 이 분야 권위지인 네이처 자매지인 사이언티픽 리포트를 통해 발표됐다고 덧붙였다.

연구팀은 이번 연구를 통해 마이크로칩 내에 들어온 입자에 작용하는 수력학적·전기적 힘에 관한 핵심원리를 밝힘과 동시에 수십 마이크로미터(㎛)에서 수 나노미터(㎚) 크기에 이르기까지 다양한 크기의 입자들을 분리하는 데에도 성공했다. 특히 이 분리 기술은 장치속 전극이 아니라 외부의 전극을 이용해 훨씬 간단한 방법으로 우수한 분리효율을 보여 활용 가능성을 기대케 하고 있다.

연구팀에 따르면 마이크로칩 속에서 입자를 분리하는 대표적인 기술은 전기영동력을 이용한 것으로 주로 장치 내의 전극을 이용하는데, 이 기술은 분리 과정에서 기포가 발생해 정확한 분리를 할 수 없다는 단점이 있었다.

이에 임 교수팀은 압력 구동 유동과 전기장을 동시에 칩에 일으키며 입자들의 움직임을 조절하고 원하는 대로 분리하는 한편, 이에 따른 유체 저항력과 전기영동력을 분석했다. 그 결과 외부의 전극을 이용해 기존의 칩보다 훨씬 간단하면서 값싼 장치 제작이 가능하고, 기포 문제 역시 일으키지 않는 새로운 입자 분리기술을 개발했다.

임근배 교수는 “이 기술은 세포 크기부터 세포 크기의 1/1000보다 작은 크기의 입자까지 다양한 입자를 분리해낼 수 있어 생화학 분석 장치나 검출 장치에 활용할 수 있을 뿐 아니라 분리 장치의 구조가 작고 간단해 단백질이나 DNA와 같은 생체분자 분리에도 활용될 것으로 기대된다”고 말했다.

포항=마창성기자 mcs12@yeongnam.com

마창성 기자

기사 전체보기

영남일보(www.yeongnam.com), 무단전재 및 수집, 재배포금지