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약물전달 및 바이오의료에 응용되는 MEMS기반 마이크로펌프

전문가 제언: ○ 요즈음 마이크로펌프, 특히, MEMS기술에 기초하여 설계․제작되는 마이크로펌프에 의한 유체의 마이크로채널이송 또는 체내전달이 국제적인 R&D 이슈 중의 하나다. 마이크로펌프에 의한 장기적이고 제어된 체내 인슐린전달, 마이크로펌프가 달린 μTAS 또는 LoC에 의한 생화학분석 등이 중요한 이슈의 예이다.

○ 1974년에 기존 가공방법에 의한 약물전달용 마이크로펌프가 최초로 특허출원 되고, 1980년대에는 미세가공기술로 제작된 마이크로펌프가 등장하였다. 1990년대부터 MEMS가공기술에 의한 바이오․의료용 마이크로펌프 연구가 미국․유럽을 중심으로 활발히 이루어졌다. 이때 특허출원은 미국과 유럽기업․연구기관들이 주도하였다.

○ 최근의 바이오․의료용 마이크로펌프에 대한 연구논문과 해설논문들은 일본을 비롯하여 한국, 중국, 싱가포르, 대만연구원들이 발표를 주도하는 양상이다. 이 해설논문 역시 태국의 연구진이 발표한 것으로서, 바이오․의료용에 초점을 두고 MEMS 마이크로펌프의 개발과 응용동향전반에 대해 깊이 있게 다루었다. 다만, 일부의 새로운 마이크로펌프(예 : 비기계식)에 대한 바이오․의료응용분석이 부족한 아쉬움이 있다.

○ 마이크로펌프는 가동부품이 운동에너지를 전달하는 기계식(정전, 압전, SMA, ICPF 등)과 가동부품 없이 비기계적 에너지를 운동량으로 변환하는 비기계식 마이크로펌프(MHD, EHD, 전기삼투, 전기습윤, 전기화학 등)로 구분된다. 바이오․의료용으로는 정전․압전을 중심으로 한 기계식 마이크로펌프개발이 주류를 이루어 왔지만, 적은 가동전압과 큰 유량발생기술의 개발 결과에 따라 펌프응용이 변화할 가능성이 있다.

○ 바이오․의료용 마이크로펌프에 관한 국내 연구원들의 최근 연구논문 수는 국제적으로 상위권에 속한다. 아주대, 서울대, KAIST, ETRI, 포항과기대 소속 연구원들의 논문과 특허출원은 이 해설논문에서 수차 인용될 정도로 평가를 받는다. 이러한 연구개발능력이 국제특허와 실용화로 발전되기를 기대한다.

저자: A. Nisar, Nitin Afzulpurkar, Banchong Mahaisavariya, Adisorn Tuantranont
자료유형: 학술정보