세종충남대병원, 트윈 스크류 활용 '액상시료 전환' 고속 전처리시스템 개발

높은 전단력으로 고체 생체시료를 빠르게 분쇄해 균질한 액상 시료로 전환하는 기계식 초소형 고속 전처리 시스템이 개발됐다.

28일 세종충남대병원에 따르면 외과 이윤주 교수가 한국기계연구원 나노융합연구본부 나노리소그래피연구센터 김관오 선임연구원 연구팀과 공동연구한 '진단 응용을 위한 트윈 스크류 메커니즘을 활용한 휴대용 및 신속한 고체 시료 준비시스템' 논문이 영국 왕립학회에서 발행하는 국제학술지 'Analyst' 표지논문으로 선정됐다.

연구팀은 반대방향으로 회전하는 트윈 스크류 구조를 적용해 고체 시료에 높은 전단력을 전달해 시료를 빠르게 유화하고 균질한 액상 시료로 전환할 수 있는 전처리 시스템을 개발했다.

이는 기존 액체위주의 체외 진단분야에서 새 진단 플랫폼을 제시함과 동시에 향후 현장중심 진단기술 실용화에 기여할 것으로 평가받고 있다.

스크류 내부에 유체가 흐를 수 있는 통로를 함께 설계해 액상화된 시료의 효율적 회수 및 시료 손실 최소화 등 전처리 효율을 극대화할 수 있다는 점이 핵심이다.

연구팀은 동물조직, 식물체, 채소류 등 다양한 시료에 대해 우수한 전처리 효율과 높은 시료 회수율을 입증했다.

아울러 전동 구동방식과 전력공급이 어려운 환경에서도 사용가능한 수동형 장치까지 함께 개발해 응급진단, 농업 병해진단, 식품검사 등으로 확장 가능성이 크고 다양한 진단장비 및 분석시스템과의 호환도 용이하다는 것이 연구팀의 설명이다.

트윈 스크류 기반 고체 시료 전처리 기술은 국내 특허 6건을 출원했으며 이 가운데 2건은 등록을 마쳐 원천기술도 확보했다.

이 교수는 "이번 연구를 통해 기존 액체위주의 체외진단 분야에 새 진단 플랫폼 제시와 향후 유방암의 현장중심 진단기술 실용화에 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.