국내 연구팀, 파동에너지 기반 미세유체소자 기술 개발

임채승 고려대 교수(왼쪽)·남정훈 고려대 박사 [사진= 한국연구재단 제공]
 

국내 연구팀이 머리카락 두께의 미세 환경에서 유체를 혼합하고 분리하는 고효율 기술을 개발했다.

29일 한국연구재단에 따르면 임채승 교수·남정훈 박사(이상 고려대학교) 연구팀은 표면탄성파를 기반으로 미세입자와 유체를 3차원으로 제어하는 미세유체소자 기술을 개발했다.

차세대 바이오기술 핵심으로서 각광받고 있는 미세유체소자 기술은 시료의 빠른 혼합·희석, 특정 입자의 선택적 분리·농축 등 다양한 시료전처리에 활용된다. 바이오칩 기반 체외진단의 정확성과 민감도에 매우 중요한 역할을 한다.

특히 파동에너지를 기반으로 미세유체를 제어하는 기술은 전력소모가 낮고 비침습적이며, 다른 분석·제어 시스템과의 통합이 용이하다는 장점을 지닌다.

연구팀은 표면탄성파가 미세유체소자의 위, 아래에서 발생하면서 이종의 유체와 미세입자를 가로·세로·높이 방향까지 3차원으로 제어할 수 있는 소자를 설계했다.

개발된 기술에서는 위, 아래 쪽의 표면탄성파를 개별적으로 조절할 수 있어 기존 소자보다 유체 제어가 훨씬 효율적이고, 유체의 혼합 효율도 높았다. 뿐만 아니라 발열 문제가 최소화되면서 열에 민감한 임상시료나 검체 분석도 가능해졌다.

남정훈 박사는 “이 연구는 표면탄성파를 이용하여 미세유체 또는 입자를 제어할 수 있는 고수율, 고효율 기술을 개발한 것”이라며 “향후 박테리아, 바이러스 등의 초정밀 고감도 체외진단시스템에 이 기술을 적용하면 다양한 질병의 조기진단도 가능할 것으로 기대된다”고 연구의 의의를 밝혔다.

이번 연구 성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구지원사업(개인연구) 등의 지원으로 수행됐다. 이번 연구 성과는 국제적인 학술지인 '센서스 앤드 액추에이터스 B: 케미컬(Sensors and Actuators B: Chemical)' 9월 28일자에 게재됐다.