고려대 연구진, 파동에너지 기반 혈액응고 진단기술 개발
고려대 연구진, 파동에너지 기반 혈액응고 진단기술 개발
  • 김정현 기자
  • 승인 2018.03.06 12:00
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무독성 미세유체 제어소자 ‘램 웨이브’ 임상분야 첫 활용

▲ 왼쪽부터 연구책임자(교신저자) 고려대 남정훈 연구교수, 임채승 교수(의과대학).

[한국대학신문 김정현 기자] 고려대 연구진이 적은 시료, 빠른 측정시간을 장점으로 하는 미세유체소자 기술을 이용한 혈액응고 진단기술을 처음 개발했다. 인공입자에서 측정이 성공한 사례는 이전에도 있었으나, 임상 의학 분야에 활용된 것은 이번이 처음이다.

한국연구재단(이사장 조무제)은 6일 고려대 의과대학의 임채승 교수, 남정훈 연구교수 연구진이 혈액 분석과 바이러스 검출을 위한 파동에너지 기반 미세액체방울 분석 기술을 개발했다고 밝혔다. 혈액 응고 검사는 출혈, 혈전증, 색전증과 같은 혈액응고 관련 질환에서부터 나아가 협심증, 동맥경화 등 심혈관계 질환의 발병 위험을 사전에 예측하도록 돕는 진단검사다.

학계는 최근 개발된 미세유체소자 기술이 극미량의 혈액을 갖고 빠른 시간에 진단할 수 있다는 측면에 주목해 다양한 연구를 진행해 왔다. 그 중 하나가 표면탄성파를 활용한 방식이다. 미세전극을 설치한 기판 표면에 탄성파를 일으키고, 흔들리는 기판 위에 혈액을 올려놓아 혈액응고가 일어나는지 여부를 살펴보는 것이다.

그동안 표면탄성파를 발생시키는 기판을 만들기 위해서는 고가의 대형장비와 독성이 있는 화학물질을 활용해야만 했으나, 최근 이 같은 공정과정을 필요로 하지 않는 ‘램 웨이브(Lamb Wave)’ 기반의 소자가 개발됐다. 전도성 알루미늄 테이프를 전극으로 활용하는 것이 핵심이다.

연구진은 이 램 웨이브 소자를 이용해 혈액 응고 진단을 실시했다. 이 실험 결과가 임상에 활용될 수 있는지 확인하기 위해 상용되는 장비에서 측정한 결과와 비교해 그 차이가 크지 않음을 밝혔다.

▲ 파동에너지 기반 혈액응고 기능 검사를 위한 소자 개념도. (b)에서 파동에너지가 발생하면(c), 혈액응고 시약을 투약해(d) 응고 여부를 관찰한다. (e)가 실제 소자 기판의 모습이다.(자료=한국연구재단)

연구책임자 남정훈 연구교수는 “후속연구를 통해 혈액형 분석, 항체 동정 및 항체 선별검사 등 다양한 혈액분석 연구와 나노기술을 접목하여 특정 질환에 대한 단백질 검출이 가능함을 확인했다”라고 설명했다.

임채승 교수는 “고가의 대형장비에 비해 소량의 혈액으로 다양한 고수율 분석이 가능하여, 향후 자원이 부족한 개발도상국 등의 환경에도 활용될 가능성이 크다”라고 연구의 의의를 설명했다.

연구진은 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 수행하는 기초연구 신진연구자 사업의 지원을 받아 연구를 진행했다. 연구 결과는 국제학술지 <센서스 앤 액츄에이터스 B: 케미컬>에 지난달 15일 게재됐다.


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