기존에는 질병진단 등 화학 및 바이오물질의 복합반응을 1개의 분석칩으로 분석할 때, 각각의 반응을 완전히 분리하지 못해 반응물질끼리 오염되는 문제점이 따랐다. 그래서 여러 가지 반응을 동시에 정확하게 분석하기 어려웠다.
김 교수 연구팀은 물과 기름이 섞이지 않는 원리를 이용, 분석칩 속에 미세 막 구조물이 포함된 수많은 독립공간(30개/mm2)을 만들었다. 또 각 공간에 다양한 마이크로 입자를 원하는 개수와 순서로 배치, 입자간 오염 없이 여러 가지 반응을 동시에 정확하게 분석하는 기술을 개발했다.
연구팀은 이 기술에 대해 “기존 방법보다 시약 소모량을 수십에서 수백분의 1로 줄이고, 반응시간도 수배 이상 단축해 바이러스 검출이나 질병진단 등에 널리 활용될 수 있을 것”이라고 기대했다.
김 교수는 “여러 물질 간의 복합반응과 분석을 하나의 칩에서 쉽고 간단하게 진행할 수 있는 원천기술을 확보했다”며 “향후 고병원성 질병진단이나 신약개발 및 복제약(바이오시밀러) 분야에 필요한 항원-항체 반응 및 세포독성 테스트 등의 분석시간과 고가의 반응시약 사용량을 획기적으로 줄일 수 있을 것”이라고 말했다.
김 교수는 후속연구를 통해, 배열 가능한 마이크로 입자의 개수를 늘리고 입자의 기능을 다양화해 기존 기술로 수행할 수 없었던 더욱 복잡한 다중 분석 기술을 구현해 나갈 계획이다.
이번 연구성과는 국제학술지 ‘어드밴스 머티리얼스’ 최신호에 게재됐다.
[저작권자 @머니투데이, 무단전재 및 재배포 금지]