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집적형 마이크로 전기영동 칩 개발과 유전자 진단의 응용

전문가 제언: ○ 마이크로 채널만을 이동하는 모든 시료를 동시에 검출할 수 있는 레이저 여기(勵起) 비디오카메라 형광 검출장치를 조합하여 10종류의 유전자 시료를 고감도로 신속하게 해석하는데 성공하였다. 10채널 마이크로 칩을 이용하여 불과 3L의 혈액시료에서 추출한 유전자를 16분 만에 암의 진단이 가능하게 되었다. 마이크로 칩은 유전자 진단을 비롯하여 각종 진단용의 기본 도구로써 실용화하기 위해 중요하다.

○ 마이크로 채널이외에 Dummy 채널을 칩 전면에 준비하여 거기에 커버를 붙일 때 커버와 칩 표면 사이에 들어갈 가능성이 있는 기포를 없애고 과잉의 접착제가 들어가지 않도록 고안하였다. 접착제가 처음부터 도포되어 있는 고분자 필름도 시판되어 있기 때문에 이것을 이용하여 간단하게 커버를 할 수 있다. 그러나 이러한 필름을 이용하는 경우에도 기포와 과잉접착제를 완충하기 위하여 Dummy 채널이 필요하다. 시료가 벽면에 비 특이적으로 흡착하는 플라스틱의 문제를 해결하고 적용할 수 있는 시료 DNA로부터 단백질로 확장해 가고 있다.

○ 이와 같이 대상으로 하는 시료의 종류를 확장하는 것에 의해 여러 진단응용이 가능하다. DNA의 경우 칩의 표면에는 처리를 하지 않고 완충액의 폴리마를 혼합하여 분리매체로 이용하여 분리를 성공시켰다. 현재 시판되고 있는 손바닥 사이즈인 12채널의 PMMA재료의 마이크로 칩(92mm×65mm×1.5mm)과 비교를 하면 거의 1/4사이즈이기 때문에 칩 자신은 PCOT용도로도 가능할 정도로 콤팩트화되었다.

○ PCOT를 이용하는 것이 기대되는 플라스틱재료의 마이크로 전기영동 칩과 관련 있는 주변기술을 개발하여 실험실 레벨로 실용화하는 것을 성공하였다. 여기에서 소개한 DNA의 해석을 더해 새로운 단백질, 당(糖鎖,Oligosaccharide)의 해석도 플라스틱 칩을 이용하여 가능하게 되었기 때문에 앞으로 이러한 콤팩트한 칩의 상응하는 콤팩트한 형광검출 시스템을 개발하여 칩뿐만 아니라 PCOT에 사용가능한 콤팩트한 전기영동 진단장치를 개발하는 것이 앞으로의 과제라고 생각한다.

저자: Mitsuru Ishikawa
자료유형: 학술정보