나노 마이크로 사출성형기술 ‘진단칩’에 적용

[산업일보]
한국기계연구원(이하 기계연) 나노공정연구실 유영은 책임연구원은 미국 하버드 의과대학 매수추세츠종합병원 이학호 교수와 공동연구를 통해 ‘병원감염’을 효과적으로 진단하는 기기를 만들고 관련 연구결과를 지난 6일자 ‘사이언스 어드밴스’지에 발표했다.

기계연 연구팀은 세계적인 수준의 플라스틱 나노마이크로 성형기술과 패키징 기술을, 하버드 대학 연구팀은 감염 진단을 위한 소자 설계를 맡았다.

기계연 연구팀의 기술을 접목시켜 진단 소자 제작 시간을 기존 수 십분 이상에서 1분 이내로 단축시키고 결과 분석에 소요되는 시간도 3-5일에서 2시간으로 단축시키는 등 진단기술의 실용화를 위해 궁극적으로 요구되는 진단 소자 대량생산에 한 발 다가가게 됐다.

병원감염은 입원 전에는 감염되지 않았던 사람이 퇴원 후에 감염증상을 나타내는 등 병원을 찾았다가 오히려 다른 질병에 감염되는 경우를 말한다. 연구팀이 개발한 검출시스템은 기존보다 소형화되고 분석결과도 신속하게 얻을 수 있다.

이 시스템을 활용하면 특정 병원감염균의 핵산 염기서열을 인식할 수 있는 DNA 탐침을 이용해 총 감염균의 양과 종류, 항생제 내성 및 독성과 관련된 총체적인 정보를 분석할 수 있다.

플라스틱 신용카드 절반 규모의 진단 칩은 기계연 연구팀이 기존에 보유하고 있던 세계적 수준의 나노 마이크로 사출성형 기술을 이용해 개발됐다. 대량생산에 적합한 플라스틱 사술성형기술을 접목시켜 소자 당 생산시간을 1분 이내로 획기적으로 단축시켰다.

한편, 이번 연구에는 미래창조과학부 신기술융합형성장동력사업의 지원을 받아 확보한 기술이 활용됐으며 향후 이 기술을 기반으로 기술이전과 연구소 기업 설립, 연구지속을 위한 신규 융합과제 등 다양한 방안을 추진하고 있다.

유영은 실장은 “검진을 위한 소자는 정밀도 및 휴대성을 높이기 위해 나노마이크로 구조를 적용해 소형화하고 경제성 및 보급성을 위해 양산성을 확보하는 것이 핵심인데 플라스틱 소재를 활용한 나노마이크로 사출성형이 매우 유망한 기술”이라고 말했다.

이어 “실험실 수준의 검출기술, 바이오소자 기술로 대량생산을 가늠할 수 있는 수준까지 만들었다는 데 의미가 있다”고 덧붙였다.