서울대-디지탈바이오테크, 일회용 저가 플래스틱형 … 신약개발 등에 도움 독성 실험 및 평가 등을 손쉽게 할 수 있는 주문형 일회용 플래스틱 마이크로칩이 국내 연구팀에 의해 개발됨에 따라 세포의 독성 테스트 등 신약개발과 생화학실험에 응용할 수 있게 됐다. 서울대학교(개발책임자 전기공학부 장준근 교수)와 디지탈바이오테크놀러지(정찬일 박사)가 과학기술부 지능형마이크로시스템개발사업(사업단장 박종오 박사)의 일환으로 5억6000만원을 투자해 1년간 공동 연구한 끝에 저가형 플래스틱 마이크로칩 개발에 성공했다. 신개발된 플래스틱 마이크로칩은 플래스틱을 사용해 개당 2-3달러의 저가형칩을 대량 생산할 수 있고 수작업 세포실험시 발생하는 오차를 대폭 줄일 수 있어 편리성과 신뢰성을 동시에 구현할 수 있게 돼 다양한 마이크로칩 제작의 새로운 장을 열 것으로 기대되고 있다. 신개발품은 세포배양용 96 Well Plate·마이크로 파이펫 등 소모품을 사용해 세포독성테스트 등 단순반복작업을 많이 수행해야 하는 의약품연구소나 생물실험실에서 큰 환영을 받을 것으로 예상되고 있다. 약품 개발용 독성 평가, 의료용 및 생화학용 실험 등 연구용으로 사용될 전망이다. 특히, 신개발된 마이크로칩은 단일제품이 아닌 일련의 제품군 중 하나에 불과하며, 연구진이 자체 개발한 고유의 설계·제작 프로세스로 주문자의 개별 용도에 맞는 다양한 형태의 실험용칩 제작이 3-4일 안에 가능해 「주문형 Lab-on-a-chip」이라는 새로운 시장을 개척한 것으로 평가받고 있다. 신개발된 플래스틱 마이크로칩은 미국, 독일 등 일부 과학기술 선진국에서도 아직 태동기에 있는 미소전기기계시스템(Micro Electromechanical System ) 기술과 초미세유체현상학(Micro Fluidics) 기술, 플래스틱을 이용한 리소그라피 기술의 융합으로 탄생된 것으로 DNA칩, Protein칩과 함께 새롭게 등장하고 있는 Lab-on-a-chip 기기의 기반기술로 자리매김할 전망이다. 특히, 기존에는 외부에서 전기장을 걸었던 반면 신개발품은 특별한 구동장치 없이 손에 의해 가해지는 압력으로 구동되는 유체역학적 원리에 의한 이동제어방식으로 양산화됐다. 일반적으로 미세 유체 시스템의 유체 현상 제어에 가장 많이 이용되는 원리는 CE(Capillary electrophoresis)로서 미세관에 높은 전압을 인가해 유체 내부의 물질에 분극현상을 유도한 뒤 이동시키는 방법을 주로 사용한다. 반면, 신개발품은 별도로 높은 전압을 인가하지 않고도 유체가 이동하는 관의 깊이와 폭, 전체 이동길이 등을 사용자의 목적에 알맞게 설계함으로써 유체의 선택적 이동을 유도할 수 있는 방법을 채택함으로써 생물학, 의학 실험실에서 보다 간편하게 이용할 수 있다. 세계적인 마이크로칩 제작기업인 Affymatrix, Agillent Technology, Aclara 등은 CE 원리가 기본인 시스템을 제작, 판매하고 있지만 신개발된 시스템을 이용한 방법으로 제작된 마이크로칩이 상용화됨으로써 lab-on-a-chip 분야에서 국가적인 경쟁력을 가질 수 있게 된 것으로 평가되고 있다. 향후 5년 안으로 의료용 독성 분석용 키트 및 생물학 연구실용 일회용 키트의 세계시장이 3조원 이상에 달할 전망이어서 일회용 플래스틱 마이크로칩이 성공적으로 제품화되면 세계시장의 10%인 3000억원 정도의 시장을 형성할 것으로 전망되고 있다. 신개발 제품은 5월11일 고려대학교 생명과학관에서 개최되는 국제미생물학회 및 전시회를 통해 관련기관 및 기업에 첫선을 보일 예정이며, 디지탈바이오테크놀러지를 통해 2001년 가을부터 시판될 예정이다. 신기술은 국내특허 3건이 출원됐으며 중국과 일본에도 출원할 계획이다. 주문형 일회용 플래스틱 마이크로칩은 전문용어로 순차적 희석 세포배양 판(Serial Dilution Cell Culture Plate)이다. Lab-on-a-chip은 초소형 칩에 실험실에서 진행되는 2개 이상의 과정을 응축시켜 놓은 것으로 마이크로머시닝 기술과 Micro Fluidics(미세유체역학) 기술이 정교하게 결부된 미래형 분석장비이다. 반도체칩처럼 작은 칩 위에 실험실을 구현한다는 의미를 담고 있다. 02)958-6902 02)880-1766 <Chemical DailyNews 2001/05/16> |
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