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파동에너지 이용 혈액응고 진단기술 개발
파동에너지 이용 혈액응고 진단기술 개발
  • 오종준 기자
  • 승인 2018.03.07 20:55
  • 댓글 0
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다양한 혈액분석 및 임상진단 활용 기대
혈액응고 시약 추가에 의한 미세입자의 거동 확인 및 응고시간 유효성 검증(a) 혈액응고 시약 추가 없이 혈장 내에 부유된 미세입자의 유동 관찰 (b) 혈액응고 시약을 추가한 후, 증가되는 점도로 인해 70초 경과 이후 미세입자의 유동 정지함을 관찰.
혈액응고 시약 추가에 의한 미세입자의 거동 확인 및 응고시간 유효성 검증
(a) 혈액응고 시약 추가 없이 혈장 내에 부유된 미세입자의 유동 관찰 (b) 혈액응고 시약을 추가한 후, 증가되는 점도로 인해 70초 경과 이후 미세입자의 유동 정지함을 관찰.

극미량의 혈액으로 간단히 혈액 응고를 검사하는 생체시료 분석 기술이 개발돼 향후 심혈관 질환의 위험을 예측하는 데 중요한 역할을 할 수 있게 됐다.

한국연구재단은 고려대학교 임채승 교수, 남정훈 박사 연구팀이 혈액 분석 및 바이러스 검출을 위한 파동에너지 기반 미세액체방울 분석 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.

혈액을 통해 여러 체외진단이 가능하며, 특히 혈액 응고 검사는 출혈, 혈전증, 색전증, 협심증, 심근경색, 동맥경화 등 뇌와 심혈관 질환의 위험을 예측하는 데 중요한 역할을 한다. 현재는 병원에서 전문가를 통해 고가의 대형장비를 활용해야 검사할 수 있는 실정이다.

 

파동에너지 기반 혈액응고 기능 검사를 위한 소자 개념도(a) 파동에너지 기반 혈액응고 기능 검사 소자의 개략도 (b) 파동에너지가 발생하지 않을 경우 ⒞ 혈액응고 시약 추가 및 파동에너지에 의한 미세입자의 유동 (d) 혈액응고에 의해 증가된 점도로 미세입자의 유동 정지 (e) 실제 제작된 소자의 사진.
파동에너지 기반 혈액응고 기능 검사를 위한 소자 개념도
(a) 파동에너지 기반 혈액응고 기능 검사 소자의 개략도 (b) 파동에너지가 발생하지 않을 경우 ⒞ 혈액응고 시약 추가 및 파동에너지에 의한 미세입자의 유동 (d) 혈액응고에 의해 증가된 점도로 미세입자의 유동 정지 (e) 실제 제작된 소자의 사진.

연구팀은 파동에너지를 이용하여 미세한 양의 시료로 혈액 응고를 분석해냈다. 미세 환경에서 적은 양의 시료를 빠르고 정확히 측정·분석하는 미세유체 제어 기술을 인공입자가 아닌 임상 분야에 적용한 것은 이번이 처음이다.

파동에너지를 통해 혈액 시료 내부에서 입자의 움직임을 일으키고, 혈액 응고를 측정했다. 파동에너지는 전기나 빛을 이용하는 기술에 비교해 비침습적이고 전력 소모가 적으며 다른 분석·제어시스템과의 통합적 활용이 쉽다.

파동에너지로 미세유체를 제어하기 위해서는 미세한 규모의 전극 제작이 필요하다. 그러나 기존 기술로는 제작과정이 매우 비싸고 복잡한 한계가 있었다. 연구팀은 전도성 알루미늄 테이프를 전극으로 이용하는 단순한 방법으로 이를 극복한 것으로 알려졌다.

연구 결과는 국제학술지 센서스 앤 액츄에이터스 B: 케미컬(Sensors and Actuators B: Chemical)215일 게재됐다.

남정훈 박사는 후속연구를 통해 혈액형 분석, 항체 동정 및 항체 선별검사 등 다양한 혈액분석 연구와 나노기술을 접목하여 특정 질환에 대한 단백질 검출이 가능함을 확인했다라고 밝혔다.

임채승 교수는 고가의 대형장비에 비교해 소량의 혈액으로 다양한 고수율 분석이 가능하여, 향후 자원이 부족한 개발도상국 등의 환경에도 활용될 가능성이 크다라고 연구의 의의를 설명했다.

[오종준 기자 - JOON@POPSCI.CO.KR]


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