신세현 교수, 정밀분석기술 마이크로칩 접목 심장병 및 뇌졸중 등의 혈관질환은 세계적으로도 제 1 사망원인으로 현대인의 건강사회를 위협하고 있으며 국내에서도 서구화된 생활패턴으로 급격히 증가하는 추세이다. 이러한 혈관질환의 기본 원인으로 혈소판의 활성화 및 응집력 변화가 포함돼 있다. 과도하게 활성화될 수 있는 혈소판은 언제든지 폭발할 수 있는 활화산과 같아서 경미한 자극에 의해 활성화돼 심근경색 및 뇌졸중으로 연결된다는 것이다. 이러한 혈소판의 기능이 과도하게 저하된 경우에는 혈액응고가 발생하지 않아 과다 출혈로 인한 심각한 문제가 발생한다. 따라서 과도하게 활성화될 수 있는 혈소판을 가진 환자의 경우, 혈소판의 기능을 차단 또는 억제하는 항혈소판제를 복용함으로 뇌경색 및 다른 혈전성 질환의 발생 빈도를 낮춰 주기 때문에 예방 혹은 재발을 막기 위한 목적으로 널리 사용되고 있다. 또한, 수술이나 치료에 앞서 출혈성 경향을 검사하는 것은 매우 중요하다. 따라서 이러한 혈소판의 문제 여부를 미리 검사하는 기술은 매우 중요함에도 불구하고 기존에 사용하는 기술은 오랫동안 실효성이 없어 임상현장에서 외면시 돼왔다. 최근 이러한 혈소판 검사 기술은 혈관 내부에서 높은 전단력에 의해 발생하는 혈전증의 위험도를 일회용 마이크로칩에서 재현하는 기술로 개발 성공한 글로벌 의료기기업체들은 단숨에 혈소판 복합기능 진단검사 분야의 전 세계 시장의 90% 이상을 점유하며 1조원을 넘는 세계시장규모를 매년 10% 이상씩 증가시키고 있다.미래창조과학부(장관 최양희)와 한국연구재단(이사장 정민근)은 생체모사와 정밀분석기술을 마이크로칩에 접목해 혈전증의 위험정도를 조기에 진단하는 신기술을 개발한 고려대학교 기계공학부 신세현 교수(申世鉉, 50세)를 이달의 과학기술자상 3월 수상자로 선정했다. 신 교수는 혈액 속의 혈소판을 정밀하게 분리하는 기술과 혈소판의 기능 및 약물반응 검사를 현장에서 짧은 시간(5분 이내)에 확인할 수 있는 진단검사기술을 개발한 업적을 인정받았다.최근 의학계에서는 혈소판의 기능이 과도하게 활성화되면 심혈관계 질환으로 사망률이 높아진다는 연구보고에 따라, 혈소판의 기능을 억제하는 아스피린과 같은 약물이 활발히 개발되고 있다. 그러나 환자별 약물의 효능이나 혈소판 자체의 기능을 검사하는 기술은 여전히 충분하지 않았다. 이에 신세현 교수는 혈관구조와 유동현상을 모사하고, 혈소판의 활성화와 응집에 따른 혈전증의 발생 가능성을 일회용 마이크로 칩 위에서 간단히 검사하는 원천기술을 개발하고, 진료현장에서 손쉽게 사용할 수 있는 실용화 기술을 개발했다.신 교수는 혈액샘플 내에 회전유동을 이용해 기계적인 힘(전단력)을 발생시켜 혈소판을 활성화할 수 있는 일회용 마이크로칩을 개발했다.혈소판의 활성화 기능 및 약물반응에 대한 지표로서 혈관을 모사한 미세채널을 따라 흐르는 혈액이 막힐 때까지 이동하는 거리를 간단히 영상으로 측정하는 방법을 처음으로 개발하는데 성공했다. 이 외에도 신 교수는 마이크로칩에서 초음파 기반의 파동 중첩 현상을 이용해 혈소판과 같이 마이크로 크기(백만분의 1미터)의 입자뿐만 아니라 나노 크기(십억분의 1미터)의 입자를 크기별로 분리할 수 있는 기술도 개발했다.신세현 교수는 기계공학적 측면에서 혈액유동과 진단검사기술을 융합해 최근 5년간 국내외 20여건의 특허 출원과 등록을 했고, 해당분야 저널의 상위 5%이내의 랩온어칩, 어낼리티컬 케미스트리 등 권위 있는 과학저널에 30여 편의 논문을 발표하는 등 지금까지 120여 편의 논문을 우수한 국제저널에 게재했다.신세현 교수는 “천하의 영재를 얻어 가르치는 기쁨도 있지만 새로운 자연과학의 비밀을 풀 때 얻는 기쁨은 옛 선인도 모를 기쁨” 이라며, “앞으로 의학과 공학이 만나는 창의적인 융합을 통해 신기술을 개발해 현장에서 기다리는 기술을 구현함으로써 의료산업 강국의 원동력이 되겠다”고 수상소감을 밝혔다.이달의 과학기술자상은 산‧학‧연에 종사하는 연구개발 인력 중 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 사람을 발굴·포상해 과학기술자의 사기진작 및 대국민 과학기술 마인드를 확산하고자 1997년 4월부터 시상해오고 있으며, 매월 1명씩 선정해 장관상과 상금을 수여하고 있다.

신세현 교수, 정밀분석기술 마이크로칩 접목

기사입력 2015-03-05 05:20:35

[산업일보]

심장병 및 뇌졸중 등의 혈관질환은 세계적으로도 제 1 사망원인으로 현대인의 건강사회를 위협하고 있으며 국내에서도 서구화된 생활패턴으로 급격히 증가하는 추세이다. 이러한 혈관질환의 기본 원인으로 혈소판의 활성화 및 응집력 변화가 포함돼 있다. 과도하게 활성화될 수 있는 혈소판은 언제든지 폭발할 수 있는 활화산과 같아서 경미한 자극에 의해 활성화돼 심근경색 및 뇌졸중으로 연결된다는 것이다. 이러한 혈소판의 기능이 과도하게 저하된 경우에는 혈액응고가 발생하지 않아 과다 출혈로 인한 심각한 문제가 발생한다. 따라서 과도하게 활성화될 수 있는 혈소판을 가진 환자의 경우, 혈소판의 기능을 차단 또는 억제하는 항혈소판제를 복용함으로 뇌경색 및 다른 혈전성 질환의 발생 빈도를 낮춰 주기 때문에 예방 혹은 재발을 막기 위한 목적으로 널리 사용되고 있다. 또한, 수술이나 치료에 앞서 출혈성 경향을 검사하는 것은 매우 중요하다. 따라서 이러한 혈소판의 문제 여부를 미리 검사하는 기술은 매우 중요함에도 불구하고 기존에 사용하는 기술은 오랫동안 실효성이 없어 임상현장에서 외면시 돼왔다.

최근 이러한 혈소판 검사 기술은 혈관 내부에서 높은 전단력에 의해 발생하는 혈전증의 위험도를 일회용 마이크로칩에서 재현하는 기술로 개발 성공한 글로벌 의료기기업체들은 단숨에 혈소판 복합기능 진단검사 분야의 전 세계 시장의 90% 이상을 점유하며 1조원을 넘는 세계시장규모를 매년 10% 이상씩 증가시키고 있다.

미래창조과학부(장관 최양희)와 한국연구재단(이사장 정민근)은 생체모사와 정밀분석기술을 마이크로칩에 접목해 혈전증의 위험정도를 조기에 진단하는 신기술을 개발한 고려대학교 기계공학부 신세현 교수(申世鉉, 50세)를 이달의 과학기술자상 3월 수상자로 선정했다.

신 교수는 혈액 속의 혈소판을 정밀하게 분리하는 기술과 혈소판의 기능 및 약물반응 검사를 현장에서 짧은 시간(5분 이내)에 확인할 수 있는 진단검사기술을 개발한 업적을 인정받았다.

최근 의학계에서는 혈소판의 기능이 과도하게 활성화되면 심혈관계 질환으로 사망률이 높아진다는 연구보고에 따라, 혈소판의 기능을 억제하는 아스피린과 같은 약물이 활발히 개발되고 있다. 그러나 환자별 약물의 효능이나 혈소판 자체의 기능을 검사하는 기술은 여전히 충분하지 않았다.

이에 신세현 교수는 혈관구조와 유동현상을 모사하고, 혈소판의 활성화와 응집에 따른 혈전증의 발생 가능성을 일회용 마이크로 칩 위에서 간단히 검사하는 원천기술을 개발하고, 진료현장에서 손쉽게 사용할 수 있는 실용화 기술을 개발했다.

신 교수는 혈액샘플 내에 회전유동을 이용해 기계적인 힘(전단력)을 발생시켜 혈소판을 활성화할 수 있는 일회용 마이크로칩을 개발했다.

혈소판의 활성화 기능 및 약물반응에 대한 지표로서 혈관을 모사한 미세채널을 따라 흐르는 혈액이 막힐 때까지 이동하는 거리를 간단히 영상으로 측정하는 방법을 처음으로 개발하는데 성공했다.

이 외에도 신 교수는 마이크로칩에서 초음파 기반의 파동 중첩 현상을 이용해 혈소판과 같이 마이크로 크기(백만분의 1미터)의 입자뿐만 아니라 나노 크기(십억분의 1미터)의 입자를 크기별로 분리할 수 있는 기술도 개발했다.

신세현 교수는 기계공학적 측면에서 혈액유동과 진단검사기술을 융합해 최근 5년간 국내외 20여건의 특허 출원과 등록을 했고, 해당분야 저널의 상위 5%이내의 랩온어칩, 어낼리티컬 케미스트리 등 권위 있는 과학저널에 30여 편의 논문을 발표하는 등 지금까지 120여 편의 논문을 우수한 국제저널에 게재했다.

신세현 교수는 “천하의 영재를 얻어 가르치는 기쁨도 있지만 새로운 자연과학의 비밀을 풀 때 얻는 기쁨은 옛 선인도 모를 기쁨” 이라며, “앞으로 의학과 공학이 만나는 창의적인 융합을 통해 신기술을 개발해 현장에서 기다리는 기술을 구현함으로써 의료산업 강국의 원동력이 되겠다”고 수상소감을 밝혔다.

이달의 과학기술자상은 산‧학‧연에 종사하는 연구개발 인력 중 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 사람을 발굴·포상해 과학기술자의 사기진작 및 대국민 과학기술 마인드를 확산하고자 1997년 4월부터 시상해오고 있으며, 매월 1명씩 선정해 장관상과 상금을 수여하고 있다.