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입자 조작용 마이크로/나노 구조체

전문가 제언: ○ 이 특허출원은 생체입자들에 대한 포획, 분리 및 격리, 농축, 분석, 검출 등 조작을 위한 마이크로, 나노스케일의 구조체를 제조하기 위한 것으로서 미국 보스턴 소재 General Hospital 사와 MIT가 공동으로 새로운 생체입자의 조작방법을 제안한다.

○ 특허출원한 General Hospital 사는 환자의 치료를 비롯하여, 진료, 진단용 각종 재료, 디바이스, 시스템을 비롯한 의료기술 전반에 대한 교육과 연구개발을 종합적으로 수행하며, 근래에는 생명과학, 바이오기술에 대한 특허출원이 매우 활발한 조직이다. 이 발명 역시 이러한 특허출원전략의 일환이라 할 수 있다. 이 회사는 최근까지 국내에도 100건 이상의 특허출원 실적이 있다.

○ 이 발명에서 제안하는 디바이스는 마이크로 유체통로로 이동하는 입자들을 조작하기 위해 그 통로 내에 나노스케일 어레이구조의 다공질 장애물들을 배치하여 유체샘플에 부유하는 크기가 다른 유동입자들을 포획, 분리, 농축, 분석한다. 구조체의 핵심인 장애물은 나노튜브나 나노기둥과 같은 나노구조체를 다중으로 수직 정렬하며, 다중 구조체 사이의 공간은 각 장애물이 높은 투수성을 갖도록 다공성으로 제조한다.

○ 구조적 특징을 보면, 유체 디바이스가 <제1타입> 입자(예: 상피세포, 암세포, 골수세포 등)로부터 유체역학적 크기가 다른 <제2타입> 입자(예: 바이러스, 핵산, 단백질 등)를 분리/농축하기 위해 장애물들 내 나노구조체 사이의 평균 공간(갭)의 크기를 달리 제조하고 있다. 국내에서 이러한 바이오입자 조작기법을 특허출원하려면 나노구조체의 구조설계와 제조에 대한 새로운 방법제시가 필요하다.

○ 최근 국제 Lab-on-a-Chip, μTAS 등 바이오, 생화학분야의 학술회의 논문에서 나노스케일 생체입자들의 포획, 분리, 농축, 검출 등 생체조작연구가 활발하며, 국내 연구원들의 연구도 활발한 양상을 보이고 있다. 이러한 연구개발력은 향후 바이오산업의 경쟁력과 결부될 수 있기 때문에 향후 바이오와 제조기술의 융합영역에 대한 연구 활성화를 기대한다.

저자: The General Hospital Corporation, Massachusetts Institute of Technology
자료유형: 특허정보