100만분의1미터 정도의 마이크로 공간에서 세포ㆍ박테리아ㆍ약물성분 등의 위치를 자유자재로 조절할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
서강대 강태욱 교수(화공생명공학과), 고려대 최연호 교수(생체의공학과), UC버클리 루크 리(Luke Lee) 교수는 공동 연구를 통해 주변에서 흔히 볼 수 있는 수력도약 현상을 마이크로 세계에 적용해 미세입자 위치제어 기술을 개발하는 데 성공했다고 18일 밝혔다.
이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호) 21세기 프론티어사업 나노소재기술개발사업단(단장 서상희)의 지원을 받아 이뤄졌다. 연구결과는 응용물리학 분야 학술지인 `어플라이드 피직스 레터스(Applied Physics Letters)' 11일자에 표지논문으로 게재됐다.
수력도약이란 강물 등의 유체가 빠르게 흐르다 갑자기 속도가 줄어들면 운동에너지가 위치에너지로 바뀌면서 물체가 높이 올라가는 현상이다. 물이 댐 경사면을 따라 방류될 때 아래 부분 수면과 만나는 부분에서 물줄기가 솟아오르는 게 대표적인 예다.
강 교수팀은 중간부분이 볼록한 마이크로관을 설계해 이 관을 통해 흐르는 세포 등 마이크로 입자가 볼록한 부분에서 수력도약 현상에 따라 속도를 잃고 정지하는 구조체를 설계하는 데 성공했다. 마이크로관은 모양, 입자의 크기와 속도에 따라 입자를 원하는 위치에 고정시키거나 제거할 수 있게 개발됐다. 기존 바이오칩의 경우 구멍 속에 분석이 필요한 세포를 넣어 놓았기 때문에 작업이 끝난 후 이를 제거하기 어려웠다.
이 설계를 이용하면 세포에 손상을 주지 않고 원형 그대로 고정해 원하는 세포반응을 연구하고, 사용된 세포를 다시 다른 곳으로 옮길 수 있다. 기존에 복잡한 구조체나 고가의 장비에 의존했던 방법들과는 완전히 차별화된다.
강 교수는 "마이크로 입자의 위치제어 방법을 찾던 중 유체의 특성을 이용하는데 착안하게 됐다"며 "이 기능을 활용하면 기존 방법보다 50% 이상의 비용절감이 가능하다"고 밝혔다.
강 교수팀은 이 기술을 1∼2년 내에 상용화해 신약개발이나 암세포 등 단일세포의 대량분석에 적용할 계획이다.
안경애기자 naturean@
서강대 강태욱 교수(화공생명공학과), 고려대 최연호 교수(생체의공학과), UC버클리 루크 리(Luke Lee) 교수는 공동 연구를 통해 주변에서 흔히 볼 수 있는 수력도약 현상을 마이크로 세계에 적용해 미세입자 위치제어 기술을 개발하는 데 성공했다고 18일 밝혔다.
이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호) 21세기 프론티어사업 나노소재기술개발사업단(단장 서상희)의 지원을 받아 이뤄졌다. 연구결과는 응용물리학 분야 학술지인 `어플라이드 피직스 레터스(Applied Physics Letters)' 11일자에 표지논문으로 게재됐다.
수력도약이란 강물 등의 유체가 빠르게 흐르다 갑자기 속도가 줄어들면 운동에너지가 위치에너지로 바뀌면서 물체가 높이 올라가는 현상이다. 물이 댐 경사면을 따라 방류될 때 아래 부분 수면과 만나는 부분에서 물줄기가 솟아오르는 게 대표적인 예다.
강 교수팀은 중간부분이 볼록한 마이크로관을 설계해 이 관을 통해 흐르는 세포 등 마이크로 입자가 볼록한 부분에서 수력도약 현상에 따라 속도를 잃고 정지하는 구조체를 설계하는 데 성공했다. 마이크로관은 모양, 입자의 크기와 속도에 따라 입자를 원하는 위치에 고정시키거나 제거할 수 있게 개발됐다. 기존 바이오칩의 경우 구멍 속에 분석이 필요한 세포를 넣어 놓았기 때문에 작업이 끝난 후 이를 제거하기 어려웠다.
이 설계를 이용하면 세포에 손상을 주지 않고 원형 그대로 고정해 원하는 세포반응을 연구하고, 사용된 세포를 다시 다른 곳으로 옮길 수 있다. 기존에 복잡한 구조체나 고가의 장비에 의존했던 방법들과는 완전히 차별화된다.
강 교수는 "마이크로 입자의 위치제어 방법을 찾던 중 유체의 특성을 이용하는데 착안하게 됐다"며 "이 기능을 활용하면 기존 방법보다 50% 이상의 비용절감이 가능하다"고 밝혔다.
강 교수팀은 이 기술을 1∼2년 내에 상용화해 신약개발이나 암세포 등 단일세포의 대량분석에 적용할 계획이다.
안경애기자 naturean@
