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생화학 분석을 위한 완전집적 마이크로유체 분리시스템

전문가 제언: ○ 지난 10년을 넘게 엄청나게 많은 양의 연구가 200가지가 넘는 다른 화학적 종(種)들을 검출하기 위하여 마이크로유체 분석 장치들을 사용하였다. 이 작업의 대부분은 분리 채널, 밸브 및 필터와 같은 유체조작 부품들의 상당한 집적을 필요로 한다. 이 수준의 집적이 대단히 작은 샘플 양에 복잡한 샘플처리를 가능하게 한다. 이 장치들은 높은 처리량, 민감도 및 분리 성능에서 우수성을 증명했다.

○ 유체공학의 소형화가 대단히 값지지만 이들 장치들은 전형적으로 동력공급, 검출시스템 및 작업용 펌프 같은 전통적 부수적 장비에 의존한다. 이 보조 장비에서 완전한 휴대성, 자율적인 운영 및 낮은 비용을 갖는 “칩 상의 실험실” 장비의 완전한 실현은 숙제로 남아 있다.

○ 보조부품들의 집적 및 소형화는 마이크로유체 분리시스템 능력과 영향을 극적으로 증가시킬 것이다. 소형화된 플러그 접속식 모듈 또는 마이크로 장비에 바로 합성되는 보조 장비를 합병하기 위한 최근의 노력들을 설명했다.

○ 마이크로 칩의 높은 표면적 대비 체적율은 표면현상이 주요 역할을 하며 전통적인 관이나 모세관보다 마이크로 칩에서 훨씬 심각하다. 또한 샘플청소, 채취, 사전농축, 유도반응, 분리 및 검출의 순서적 분석단계를 칩 위에 집적하는 상당히 매력적인 개념은 수행하기가 몹시 어려운 것으로 판명되었다. 탁월한 예들이 보고되고 있지만 그와 같은 칩을 현재 생산하는 것은 상당한 노력이 필요하다.

○ 마이크로유체공학은 분리과학에서 가장 신속히 팽창하는 영역이고 분리가 수행되는 방법에 완전히 혁명을 가져올 가능성이 있다. 마이크로 유체공학의 가장 중요한 잠재적 응용분야는 생화학 분석의 일반적인 분야이다.

○ 국내에서도 암세포 선별(서울대), 배아 줄기 세포의 캡슐화(KIST), 마이크로 DNA 증폭 시스템(ETRI) 등 마이크로유체 분리 시스템을 이용한 연구가 활발히 진행 중이며, 실용화를 향한 정책적 유도가 필요하다.

저자: Gregory T. Roman, Robert T. Kennedy
자료유형: 학술정보