국내연구진이 개인용 프린터로 진단칩을 뽑아 스마트폰으로 당뇨, 신장 이상, 뇌질환 등의 질병을 진단할 수 있는 개인 맞춤형 의료 진단기기를 개발해 주목된다.

한국연구재단(이사장 조무제)은 서강대학교 신관우 교수팀이 태국·덴마크 등 해외연구진과의 공동연구를 통해 종이전자진단칩(Paper based Electronic Diagnosis Chips)을 개발했다고 13일 밝혔다.

종이전자진단칩은 기존의 실리콘과 같은 기판을 사용하지 않고 종이 위에 프린팅기술을 이용해 전기적 신호를 제어하고 이를 통해 의학적 진단이나 분석이 가능한 칩이다.

연구팀은 지난 2014년 세계 최초로 가정용 잉크젯 프린터를 이용한 전자칩 제작에 필요한 전도성잉크 원천기술을 발표한 후 이를 이용한 개인 맞춤형 휴대용 질병 진단기기로 발전시키기 위한 연구를 진행하게 됐다.

연구팀은 서강대가 기존에 확보하고 있는 잉크젯 기반 액체 구동 모듈화 기술을 본격적인 의학-진단 기술에 적용하기 위해 혈액과 같은 미량의 물방울을 일반 종이 위에 전기로 구동시키는 기술을 발전시켰다.

또 휴대폰으로 개별 물방울의 무선 제어가 가능하며 전기화학 센서를 결합해 혈액 진단을 위한 전처리(혈액의 변화를 진단하기 위하여 필요한 여러 시약의 혼합, 반응시간 제어, 측정 등) 가 자동으로 가능한 전자 센서 시스템을 개발했다.

연구진은 혈당분석과 알츠하이머 질병에서 나타나는 뇌 전달물질, 그리고 신장 이상에 의한 요산의 농도를 동일한 칩에서 동시 분석이 가능한 것을 확인했다.

해당 진단기기는 의료시설에서 실시간 원격제어가 가능한 ICT 연계형 현장 진단 기기로 활용할 수 있을 뿐만 아니라 개인 맞춤형 건강 진단이 가능한 휴대형 장비로도 활용할 수 있다.

연구진은 한국과 미국 등에 특허출원을 완료했으며 환경 및 군사 분야와 신속한 전염병 진단을 위한 후속 연구를 진행하고 있다.

신관우 교수는 “실제 제품화가 되기 위해서는 아직 부족한 부분이 있지만 매우 혁신적인 진단장비를 구현했으며 대량의 진단기기를 동시에 신속히 제작할 수 있는 개인 맞춤형 진단기기 개발이 가능함을 보여주고 있다”고 설명했다.

이번 연구는 미래창조과학부·한국연구재단 기초연구지원사업(개인연구) 등의 지원으로 수행됐으며 신소재 분야 국제학술지 어드밴스드 머티리얼스 테크놀로지(Advanced Materials Technologies)에 3월16일자 표지 논문으로 게재됐다.