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생명硏, 미생물 분석 배양도 한번에 끝내는 기술 개발

단일세포수준 배양분석 가능한 '나노리터 미세유체역학칩'

(대전=뉴스1) 연제민 기자 | 2013-08-29 06:21 송고



수십 번을 거치는 미생물 분석 배양도 한번에 끝낼 수 있도록 구현하는 기술이 국내연구진에 의해 개발됐다.


한국생명공학연구원(생명硏, 원장 오태광) 바이오화학연구센터 윤성호 박사, 미국 어번대학교(Auburn University) 기계공학과 홍종욱 교수, 연세대학교 시스템생물학과 김지현 교수로 구성된 국제공동연구팀은 각기 다른 조건하에서 수십 종의 미생물들을 단일 세포 수준에서 배양․분석할 수 있는 나노리터 미세유체역학칩(microfluidic chip)을 개발했다고 29일 밝혔다.


이 기술은 미세유체역학 기술을 이용, 나노리터 부피의 극초소형 생물반응기(bioreactor) 수십 또는 수백 개를 하나의 바이오칩(실리콘칩)에서 구현하는 기술이다.


이번 연구는 21세기프론티어사업, 글로벌프론티어사업, 중견연구자지원사업(도약연구), 기후변화대응기술개발사업의 지원으로 수행했으며 분석화학 분야의 세계적 권위지인 ʻ어넬리티컬 케미스트리(Analytical Chemistry)ʼ에 게재됐다고 연구팀을 밝혔다.


연구팀에 따르면 기존 실험방법에서는 나노리터 부피의 액체에서 세포주를 배양하고 형질을 분석할 경우 증발과 배양조건 제어 등의 문제로 인해 나노리터 부피의 배지를 지속적으로 공급해야 하는 불편함과 하나의 배양 조건만 테스트할 수 있는 기술적인 한계점을 안고 있었다.


연구팀은 나노리터 부피의 미생물 배양용 생물반응기(bioreactor) 24개가 포함된 미세유체역학칩(microfluidic chip)을 개발하고, 온도, 습도 등 미생물 배양에 적합한 환경을 종합적으로 조절할 수 있는 시스템을 구축함으로써, 다중의 미생물 표현형을 한 번에 분석할 수 있게 됐다.


이번에 개발된 나노리터 바이오칩은 단 한 번의 실험으로 수십 또는 수백 개의 극미세 생물반응기에서 각기 다른 성장조건, 영양조건으로 미생물 및 동․식물의 세포주 배양 실험 등을 수행할 수 있다는 장점이 있다.


따라서 향후 항암제 등 유용물질을 생산하는 바이오프로세스 개발 등의 연구를 보다 효율적이고 정확하게 수행할 수 있을 것으로 기대하고 있다고 연구팀은 밝혔다.


생명硏 오태광 원장은 “이번에 개발된 기술은 한국과 미국 연구팀이 IT/NT기술과 BT기술을 결합하여 성공한 국제 공동 융합연구 성공 사례로서, 앞으로 생명공학 연구가 지향해야 할 방향을 제시한 것”이라고 밝혔다.


▲나노리터(Nanoliter)

부피단위로, 10-9리터를 의미하며 단위는 nl.