チップで疾病診断..3D ラップオンオチップ時代開く

칩으로 질병 진단..3D 랩온어칩 시대 연다

| 기사입력 2012-02-29 10:39 | 최종수정 2012-02-29 10:43
포스텍 연구팀 (포항=연합뉴스) 전도성 액체방울을 날아오르게 해 칩 속에서 액체를 3차원으로 옮기는 기술이 포스텍 연구팀에 의해 개발됐다. 왼쪽부터 이상현 박사, 강관형 교수, 박사과정 이승준씨. 2012.2.29 <<포스텍>>
포스텍 연구팀, 액체방울 3D로 옮기는 이송기법 개발

(포항=연합뉴스) 임상현 기자 = 전도성 액체방울을 날아오르게 해 칩 속에서 액체를 3차원으로 옮기는 기술이 포스텍(포항공과대) 연구팀에 의해 개발됐다.

포스텍은 기계공학과 강관형 교수, 박사과정 이승준ㆍ이상현 연구팀이 특정 액체방울에 전압을 가했을 때 액체방울의 모양이 바뀌는 "전기습윤" 현상을 이용해 랩온어칩에서 시료를 3차원으로 이송시키는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.

이번 연구는 응용물리학 분야 권위지인 "어플라이드 피직스 레터스(Applied Physics Letters)" 온라인판 최신호를 통해 발표됐다.

랩온어칩은 피 한방울로 질병, 노화 등을 자가진단할 수 있고 500원 동전만한 칩 위에서 액체를 옮기거나 혼합시키고 분리하는 조작이 가능하다. 또 소량의 미세한 액체방울도 개별적으로 직접 실험하듯 조작이 가능해 "칩 위의 실험실"로 불리고 있다.

연구팀에 따르면 기존의 랩온어칩에서는 액체방울을 2차원적인 평면상에서만 움직일 수 있어 교차오염으로 인해 잘못된 결과가 나오거나 감도가 저하되는 한계가 있었다.

연구팀은 이에 공진현상에서 착안해 바닥 평면에 놓인 액체방울이 아래에 놓인 기판에서 위 기판으로 수직으로 날아올라 옆으로 이동하도록 하는 기술을 개발했다.

이 기술을 활용하면 각각 다른 액체방울이 교차해야 하는 상황에서 액체방울 하나를 위 기판으로 옮겨 서로 섞이는 것을 방지할 수 있다.

특히 기존의 전기습윤 기반의 랩온어칩 시스템을 그대로 사용할 수 있고 공기 중에서도 사용할 수 있는 장점이 있다.

강 교수는 "이 기술은 랩온어칩 장치에 바로 적용이 가능하고 감도를 높여 정확한 분석은 물론 분석시간도 단축시킬 수 있다"고 말했다.

이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 지원하는 중견연구자 지원사업으로 수행됐다.

<용어설명>

▲전기습윤(electrowetting) = 특수하게 절연막이 코팅된 전극을 이용해 전기적으로 액체방울의 퍼짐성을 변화시켜 액체방울의 모양을 바꾸는 것을 말한다, 액체렌즈와 전자종이 개발에 활용되고 있고 랩온어칩에서는 액체방울의 이동에 응용하고 있다.

▲교차오염 = 서로 다른 액체방울이 하나의 전극 위를 교차해 지나 가면서 샘플이 오염되는 것을 의미한다. 분석시 잘못된 결과를 가져올 수 있어 랩온어칩 등의 진단기기 연구에서 반드시 제어해야 한다.

▲공진현상 = 진동을 일으키는 어떤 물체의 영향을 받아 다른 물체가 진동을 일으킴으로써 진동이 증폭해 약간의 힘으로도 큰 진동을 일으키는 현상.

shlim@yna.co.kr