[한국기술뉴스] 울산대학교 기계자동차공학과 천두만 교수 연구팀은 간단하면서 친환경적인 초소수성 패턴을 제작하는 바이오칩을 개발했다. 개발된 기술은 울산대학교 산학협력단을 통해 2020년 02월 10일 특허를 출원(출원번호 제1020200015655호)했다. 특허 명칭은 '중추 신경계 염증성 질환 환자에서 MOG-IgG를 검출하기 위한 세포 기반 분석 방법’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

물을 차단하는 초소수성 표면은 생물학적 정량을 수행하는 마이크로 어레이 디바이스 등의 젖음 성질을 제어하는 데 활용되고 있습니다. 주위의 물이나 습기로부터 이롭지 못한 영향을 받는 초소형 전자소자의 보호뿐만 아니라 세포의 성장을 제어할 수 있는 표면처리 및 외부에 노출된 창이나 벽과 같은 표면의 자체정화 등 다양한 분야에서 활용도가 높습니다.

특히, 소수성 표면을 갖는 표면은 의학 및 바이오 관련 연구 분야에서도 사용되고 있습니다. 대표적인 응용 사례는 여러가지 단백질 및 세포의 분석, 시약 평가를 동일한 환경에서 동시에 수행이 가능할 수 있도록 친수성/소수성으로 패턴화된 세포 스크리닝 기판과 같은 사례이다. 이러한 기술은 주로 복잡한 화학적인 방법으로 표면을 친수성/소수성 패턴으로 처리하여 구현하고 있습니다. 이러한 방법을 통해서는 친수성/소수성 패턴의 제작에 시간과 비용이 많이 발생하고 패턴의 크기와 형상을 제어하는 것이 어렵다는 단점이 있습니다. 또한, 제작된 친수성/소수성 패턴이 쉽게 손상을 입게 되는 경우가 있어 세포 스크리닝 기능이 제한되는 문제점이 있습니다.

울산대학교 천두만 교수 연구팀은 나노초 레이저 가공과 친환경 후처리를 통해 빠르고 간편하게 정밀한 초소수성 패턴을 제작할 수 있는 공정을 개발했습니다.

알루미늄, 유리 등의 기판 위에 나노초 레이저 가공을 통해 마이크로 구조 및 나노 구조를 제작합니다. 해당 가공면을 열처리하여 유기물 흡착을 통해 표면 특성을 친수성에서 소수성으로 만들고 기존의 마이크로나노 구조와 결합되어 초소수성 표면의 제작이 가능하게 되었습니다.

본 발명은 나노초 레이저 가공 후 열처리 시 무독성 실리콘 오일을 통해 유기물 흡착을 가속화 시켜 후처리 시간을 단축시킬 수 있고 보다 안정적인 초소수성 특성을 확보할 수 있습니다.

본 발명품을 사용할 경우 레이저 가공으로 초소수성 패턴을 정밀하게 가공할 수 있고 패턴 형상을 임의로 제작할 수 있으며 간단하고 친환경적인 후처리를 통해 안정적인 초소수성 패턴을 제작하여 신뢰성 있는 세포 스크리닝 제품을 제작할 수 있을 것으로 기대됩니다.