-엄지손가락 만한 칩에서 25분만에 유전자 추출하는 신기술 선보여

명지대 기계공학과 김도현 교수가 이끄는 연구팀이 지난 7월 국제 저명 학술지 ‘Sensors and Actuators B: Chemical’에 연구 성과를 발표했다.

김도현 교수는 공기 방울을 진동시켰을 때 발생하는 효과적인 교반(믹싱) 현상을 이용하여 엄지손가락 만한 랩온어칩(lab-on-a-chip)에서 25분만에 DNA를 추출해내는 데 성공했다.

김도현 교수의 연구는 “Cavitation-microstreaming-based Lysis and DNA Extraction using a Laser-machined Polycarbonate Microfluidic Chip” 이라는 제목으로 영향력 지수가 7.460에 이르는 바이오센서 및 분석화학 분야 학술지인 ‘Sensors and Actuators B: Chemical’에 게재됐다.

Microfluidic chip

보통 PCR유전자 검사에서는 비인두도말 등 방법으로 바이러스 검체를 채취한 후 이 바이러스의 종류를 특정할 수 있는 유전물질 즉 DNA를 추출하는 단계가 필요하다. 이 과정은 검체와 핵상추출용 시약을 마이크로 튜브(microtube)에 넣고 교반장치에서 혼합하여 수행하는데, 통상 1시간 정도 시간 소요되며 장비가 크고 고가라 검사 현장이 아닌 별도의 진단검사실에 수행하게 된다. 따라서 전체 PCR검사에 있어서 복잡한 과정과 많은 시간이 요구되어 현장에서의 즉각적인 양성/음성 판정이 어렵다.

해당 연구가 PCR 증폭 및 검출 방법과 결합된다면, 현장에서 단시간 내 코로나19 등 다양한 질병의 검사를 수행하여 의사 또는 질병관리자가 신속하게 양·음성 판단을 내리고 후속 조치를 취하는 데 크게 기여할 것으로 기대된다.

한편 해당 연구는 중소벤처기업부의 지원을 받아 체외진단기기 기업인 바이오메듀스와 공동으로 진행했다. 기계공학과 박사과정 재학 중인 kaba abdi Mirgissa 학우가 연구 과정을 주도했으며 석사과정 졸업생 전현진, 석사과정 재학생 백선혁 학우 등이 참여했다.