[한국기술뉴스]

인제대학교 김일환 교수 연구팀은 액적의 크기 제어가 가능한 능동형 액적 생성장치를 개발했다. 인제대학교 산학협력단을 통해 2021년 4월 5일 특허를 출원(출원번호 제1020210043797호)했다. 특허 명칭은 '액적의 크기 제어가 가능한 능동형 액적 생성장치, 이를 이용한 액적 크기 제어방법 및 액적 생성 자가진단 장치’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

디지털 PCR 방식은, 다량의 액적을 이용해 유전물질을 증폭 시켜 질환을 진단하는 민감도 높은 차세대 PCR 검출 방식입니다. 그러나 디지털 PCR 장비와 소모칩은 매우 고가이므로 일반 대학 연구실과 공공 연구시설에 도입이 제한적이라는 문제가 있습니다. 또한 수동식 액적생성은 액적의 크기가 불균일해 정확도가 저하되고 액적 개수나 작동 이상 유무를 판단할 수 없다는 문제가 있습니다. 능동식 액적생성 장치는 내부가 복잡해 칩의 제작비용이 많이 발생하며 바이오 시료 간의 오염 발생으로 인해 반드시 일회용으로 사용해야 한다는 문제가 있습니다.

인제대학교 연구팀은 경제적 부담을 줄이고 오염 및 정확도 하락 문제를 해결할 수 있는 분리 가능한 능동식 액적생성 장치를 개발했습니다.

본 발명품은 일회용 상판과 영구사용이 가능한 하판으로 구성됩니다. 상판은 오일과 시료 유입 시 십자형으로 만나 액적을 생성한 후 배출되는 단순한 구조로 제작돼 비용을 절감할 수 있습니다. 상판의 하부는 고분자 필름으로 구성돼 하판과 시료의 직접적인 접촉을 막고 시료 간의 오염 문제를 해결합니다. 하판에는 전압을 통해 액적의 크기와 유속을 감지하는 센서가 탑재돼 있어 상판에 시료와 기름 유입 시 센서를 통해 전달된 정보로 공기의 압력을 조절하며 원하는 크기의 액적을 생성할 수 있습니다.

개발된 장치를 활용하면 일정한 크기의 액적을 원하는 양만큼 생성할 수 있으며 고분자 필름을 포함하는 간단한 구조의 일회용 상판을 적은 비용으로 제작할 수 있어 경제적 이득과 오염방지 및 정확도 향상이 기대됩니다.