KAIST, 미세 유체 회전 운동 활용한 '현장 진단용 초고감도 바이오센서' 개발

소량의 분자 샘플로 현장 진단 가능한 칩 개발

RFF의 개념도와 시뮬레이션 및 실험 결과를 설명한 그림. 단면에서 보이는 것과 같이 회전력을 이용해 주입된 타겟 유체(target fluid)안의 피분석물(Analyte)이 공명기(MEMS microring resonator)의 수용기에 고정돼 탐지된다./사진제공=KAIST

카이스트(KAIST)는 기계공학과 윤용진 교수팀이 뉴캐슬 대학 김누리 교수와 공동연구를 통해 미세 유체의 회전력을 이용, 극소량의 분자 샘플로 현장 진단이 가능한 바이오센서 칩을 개발했다고 18일 밝혔다.

연구팀은 기존의 단일 유동 방법보다 1억(108)배 이상 향상된 감지력을 보여주는 '다상 유동 바이오센서' 연구 개발에 성공했다. 미세 유체 기술과 광 초소형 정밀기계 기술 바이오센서를 융합해 특정 용액의 0.19 펨토 몰(fM) 농도까지 감지할 수 있다.

T자형 미세 유체 채널 내에 유체의 회전 운동을 발생시키는 현상을 적용해 현재까지 알려진 분자 진단의 최소 샘플 농도로 극소량의 피분석물(target analyte)의 검진이 가능한 현장 진단 테스트 (PoC) 개념의 바이오센서를 구현한 것이다.

이 기술은 앞으로 코로나19와 같은 바이러스의 조기 발견을 통한 빠른 진단과 분자 진단 기기의 소형화를 통한 PoC 실시간 현장 진단을 가능하게 할 것으로 기대된다.

윤용진 교수는 "이 기술은 나아가 차세대 랩 온어 칩(Lab-on-a-chip)을 이용한 바이오 분석학(bioanalytics)의 새로운 돌파구가 될 수 있을 것"이라고 설명했다.

이번 연구 결과는 국제적 권위 학술단체 네이처(nature) 퍼블리셔 그룹의 '사이언티픽 레포트'에 게재됐다.

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대전=허재구 기자 hery124@hanmail.net

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