earticle

한국어

Lab-on-a-Chip은 초소형의 칩에서 sample preparation, amplification (DNA의 경우), reaction, detection 그리고 analysis 까지 전 기능을 순차적으로 처리할 수 있는 가장 발전된 바이오칩 시스템이다. 이를 이용하여 의료 현장에서 원하는 시료를 빠르고 정확하게 분석하고 전문가에게 전달하여 적절한 조치를 받을 수 있다. Lab-on-a-Chip 개발에 필요한 중요한 요소는 고성능의 단위 기술 개발과 integration, 전 과정을 작업자의 손을 거치지 않는 자동화 기술 그리고 현장에서 직접 사용이 가능하도록 소형화 기술 등이다.
지금까지의 진단은 환자의 혈액 혹은 체액을 채취하여 분석자에게 의뢰하면 화학분석을 통하여 수 시간 혹은 수 일 내에 통보해 주는 식이었다. 최근 바이오칩의 개발 동향은 microfluidics와 관련된 MEMS 기술을 기존의 분석기술에 접목하여 수 nanoliter에 해당하는 적은 양의 액체 시료를 단위 칩 상에서 다룰 수 있도록 분석에 필요한 모든 구성요소를 소형화, 직접화 및 자동화 하는 추세이다. 즉 생화학 물질의 분석에 사용되는 자동화 장치의 시료 전처리 과정에 필수적인 펌프, 밸브, 반응기, 추출기 및 분리시스템 등의 기능과 분석하고자 하는 생체 물질의 센싱 기술을 하나의 칩 상에 접목시킨 것이 Lab-on-a-Chip이다. 이는 바이오칩 사용의 간편성 뿐만 아니라 검사자의 실험상 오류를 최대한 제거하여
얻어진 결과에 신뢰성을 부여함으로써 바이오칩 사용의 보편화에 중대한 역할을 할 것이다.
본 사업에서는 Lab-on-a-Chip 개발을 위한 hardware platform과 신규 질병 컨텐츠를 모두 확보하고자 하는 목표를 가지고 있다. 이를 위해서 hardware platform의 경우는 반도체 기술을 기반으로 초소형의 칩을 제작하고 극미량의 유체 흐름을 조절하기 위한 microfluidics 기술을 중점적으로 추진하고자 하여 이러한 기술에 강점을 가진 삼성전자(주)가 세부 주관기관을 맡아 연구를 진행하였다. 또한 진단 및 기타 응용 분야의 다양성에 따라 검출하고자 하는 생체 물질은 단백질과 DNA 모두를 target으로 (주)지노믹트리를 중심으로 추진하였다. 이들의 조기 개발을 통해서 세계적으로 기술적인 우의 선점과 시장 진입이 가능할 것으로 생각된다.
전략기술개발사업 성과발표회를 통해 본 과제 (총괄과제명 : 산업용 초소형 Protein/DNA Chip 대량생산 기술 개발)의 각 세부과제에서 진행한 연구 결과를 소개 하고자 한다.