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생물재료 개발에 적용되는 대량처리방법

전문가 제언: ○ 결합 화학법은 원래 신약을 개발하기 위해 많은 분자를 병렬로 합성, 처리 및 선별하는 제약 산업에서 개발되었는데, 재료의 화학 또는 구조와 바람직한 성능을 선별하는 방법이 필요하다. 특수한 성능을 찾기 위한 선별을 거치며 많은 수의 재료로부터 쓸모 있는 새로운 재료를 발견하기 위한 방법으로 고분자의 대량처리법이 꼭 필요하다. 대량처리법에는 유리 슬라이드에 수천 개의 점으로 구성되어 한 번의 실험으로 많은 양을 처리할 수 있는 미세배열 기술이 매우 적합하다.

○ 그리고 미세배열 기술은 많은 유전자가 어떤 양식으로 상호작용하는지 밝히는 새로운 연구방법으로, 유리 슬라이드에 DNA가 들어 있는 작은 방울을 잉크 제트 인쇄와 같이 로봇을 이용하여 정확하게 정렬한다. 이 기술을 이용한 단백질 칩은 현미경 슬라이드와 비슷한 크기의 기판에 극소량의 단백질을 수만 개까지 집적할 수 있는, DNA칩보다 발전된 최첨단 바이오칩이다. 이 칩은 DNA나 단백질 기반의 탐침 분자를 적용하여 유전체학에 널리 쓰이고, 피 한 방울로 암, 후천성 면역결핍증 및 당뇨병 등 각종 질병의 원인을 빠르고 쉽게 알아낼 수 있다.

○ 잉크 제트 인쇄는 방울의 용매가 빨리 휘발되어 미세 유체 장치로 매우 작은 양의 단량체 용액을 칩 표면에 보내고, CO2 IR 레이저로 용액을 국지적으로 가열하여 중합 반응을 개시하는 방법도 있다. 중합된 재료의 특성을 이해하려면 미세배열의 포괄적인 표면 특성이 중요하다. 표면 특성은 현미경, HT-SC, XPS, ToF-SIMS, IR 및 Raman 미세 분광 분석 등을 써서 분석하며 얻은 많은 양의 자료는 컴퓨터로 처리한다.

○ 신약을 개발하기 위해 제약업계와 생명공학연구원 등의 기관에서 많은 노력을 기울이고 있으며 정부에서도 그 중요성을 깨달아 기금을 조성하고 신약 개발에 특별한 지원을 하고 있다. 우리나라의 유전체학을 포함하는 유전공학기술은 그 동안의 BT 지원 정책에 따라 상당한 수준에 올라가 있다. 신약 개발에 필요한 재료개발, 대량처리 선별 및 특성 파악 등에 상당한 수준의 미세배열 기술을 이용하고 있으며 빠른 시간에 각종 질병을 진단하기 위한 단백질 칩의 개발도 가속화되고 있다.

저자: Andrew L. Hook, Daniel G. Anderson, Robert Langer, Paul Williams, Martyn C. Davies
자료유형: 학술정보