고흡수성 수지 활용 신개념 마이크로칩을 개발한 KBSI 바이오융합분석본부 생의학오믹스연구팀이 연구를 진행하고 있다. 사진제공=한국기초과학지원연구원고흡수성 수지와 마이크로 플루이딕 칩이 결합된 신개념 지질 분석기법이 개발돼 수작업 중심으로 진행돼 온 지질분석기술의 자동화 및 고속 분석이 가능해질 전망이다.
한국기초과학지원연구원(KBSI)은 바이오융합분석본부 생의학오믹스연구팀 방글 연구원, 김영환 박사, 김정아 박사 연구팀이 고흡수성 수지와 마이크로칩 기술을 응용해 새로운 지질 분석 기법을 개발하는데 성공했다고 30일 밝혔다.
연구팀은 기저귀 재료로 흔히 쓰이는 고흡수성 수지가 수용액 상태의 시료에서 수용액을 흡수해 고분자 겔로 변하면서도 유기용매는 흡수하지 않고 부가적인 반응도 일으키지 않는 점에 착안, 겔 속에 흡수된 지질을 유기용매로 빠르게 용해시키는 고체-액체 층분리법을 고안해냈다.
또한 미세유체기술을 이용해 소형 마이크로칩에 고흡수성 지질 추출 원리를 적용함으로써 다수의 시료를 효과적으로 분석할 수 있는 소형 디바이스도 선보였다.
물에 녹아 있는 지질을 물에서 분리하기 위해 보편적으로 사용되는 액상-액상 분리법은 액체상태의 시료에 유기용매를 넣어 지질과 물을 층 분리시켜 지질을 추출하는 방법으로, 시간이 오래 걸리는데다 분리 층에서 지질을 추출하는 과정에서 시료의 오염·손실가능성이 높아 실험자의 숙련도가 요구되는 방법이다.
하지만 이번 신개념 추출법의 개발로 수 시간이 걸리던 지질 추출을 10분만에 할 수 있게 됐고 저렴한 소형 키트, 미세유체 디바이스 등의 분석 키트의 개발과 고속·대량의 시료 추출을 위한 자동화기기로의 적용이 가능해졌다.
또한 추출효율이 우수해 혈액, 세포 및 조직 등의 생체 시료와 같이 수용액 기반의 극미량의 시료에서도 효과적으로 추출이 가능해져 지질과 관련된 질환의 바이오마커 발굴 및 진단검사에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
고려대 정석 교수가 공동연구자로 참여한 이번 성과는 11월 22일 분석화학분야 저명 저널인 Analytical Chemistry지에 온라인 게재(논문명: On-chip lipid extraction using super absorbent polymers for mass spectrometry) 됐다.
KBSI 김정아 박사는 “이번 연구결과는 60년 가까이 한 가지 방법에 머물러 있던 지질 추출 방법에 있어 새로운 전환이 될 것”이라며 “다양한 분석 전처리 과정 뿐 아니라 지질을 바이오 마커로 활용하는 질병진단키트 등에 다양하게 활용할 수 있도록 후속연구를 수행할 예정” 이라고 밝혔다.
/대전=박희윤기자 hypark@sedaily.com
