신경과학 연구를 위한 랩온어칩(LOC)

전문가 제언

○ 랩온어칩(LOC, Lab-on-a-Chip)은 문자 그대로 ‘칩 위의 실험실’이라는 의미로 측정 및 분석에 필요한 기존의 중소형 벤치탑 기기들의 기능을 불과 수 입방 밀리미터 내지 수 입방 센티미터 크기의 칩 위에 집적시킨 것이다. LOC는 나노/피코 리터 수준의 극미량의 액체 시료를 취급하는 MEMS로 차세대 진단 장치로 주목을 받고 있다.

○ 1960년대 실리콘 웨이퍼를 이용한 MEMS 기술의 출현 이후 압력센서, 에어백 센서, 모세관 채널/혼합기/밸브/펌프 등의 유체처리 소자 등이 개발되고, 1970년대 말에 최초의 LOC 분석 시스템인 가스 크로마토그래피가 개발되었다. 1990년대 초 유럽의 일부 연구 그룹이 마이크로펌프, 유량센서, 집적 유체처리 개념을 개발하면서 LOC에 대한 연구가 활성화 되고, 1990년대 중반에 모세관 전기영동, DNA 미량정량법, 군사용의 휴대용 바이오/화학 물질 검출 시스템의 유용한 도구로서 연구 및 상용화가 크게 진전되었다.

○ 대부분의 LOC 제작 공정의 기초는 포토리소그래피이다. 초기의 대부분의 공정은 반도체 제조로 검증된 실리콘과 관련되었으나 특별한 광학적 특성, 바이오 또는 화학적 적합성, 저 제조비용 및 신속한 원형 제작 등의 필요성에 따라 유리, 세라믹스, 플라스틱 등으로 확대되고, 금속 식각, 증착 및 본딩, 연성 리소그래피와 같은 PDMS 공정, 후막 및 입체 리소그래피, 전기도금/사출성형/부각에 의한 신속한 제작 방법 등이 개발되었다.

○ 미국, EU, 일본은 2000년대 초부터 IT, BT, NT의 융합 연구에 집중적으로 투자를 시작했다. 우리나라는 2008년 서울대 주도로 차세대융합기술연구원을 설립하였으며, ETRI, 삼성종합기술원 등도 융합기술 연구 체제를 구축하였다. 2012년 KAIST는 초미세 바이오 반응기를 이용해 금속나노입자를 대량으로 생합성하는 원천기술을 개발하고, 플라스틱 기반의 마이크로 유체 소자를 이용한 마이크로 액적 제어 기술을 개발 중이다. 2012년 포스텍은 전도성 액체방울을 날아오르게 해 칩 속에서 3차원으로 옮기는 기법을 개발했다. 앞선 반도체 기술과 바이오기술의 융합 연구를 통해 선도적 위치를 차지할 것으로 기대한다.

저자

Aung K. Soe, Saeid Nahavandi, Khashayar Khoshmanesh

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2012

권(호)

35

잡지명

Biosensors and Bioelectronics

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

1~13

분석자

송*택

분석물

• 신경과학 연구를 위한 랩온어칩(LOC).pdf [382,329 byte]

이미지변환중입니다.