충남대 이창수 교수팀, 세계 첫 '초고속 미세유체 유세포 분석기' 개발

(대전=뉴스1) 박찬수 기자 = 충남대학교 응용화학공학과 이창수 교수 연구팀이 세계 최초로 공압 마이크로밸브를 활용해 '5-way 다중 분리·분석'이 가능한 초고속 미세유체 유세포 분석기(형광 활성 분류 플랫폼) 개발에 성공했다.

3일 충남대에 따르면 이번 연구 성과는 해당 분야의 국제 저명 학술지 'Chemical Engineering Journal'(IF: 13.2, Top 3%)에 2월 1일 온라인으로 게재되며 기술의 우수성을 입증받았다.

기존의 미세유체 기반 형광 활성 분류(FADS) 기술은 구조적 한계로 인해 주로 2방향(2-way) 분류에 머물러 왔다. 반면, 이창수 교수팀이 개발한 이번 기술은 하나의 장치에서 여러 세포 집단을 동시에 판별하고 원하는 경로로 정밀하게 분리·회수할 수 있는 '분석-분리 통합형' 플랫폼이다.

이창수 교수팀은 미세유체 채널 내 유체 저항을 정밀하게 제어할 수 있는 ‘완전 차단형’ 공압 마이크로밸브 구조를 칩에 집적했다. 이를 통해 표적 시료가 지정된 출구로 일관되게 이동하도록 설계했으며, 검출 지점과 분기 지점 사이의 유속 및 밸브 응답 시간을 최적화해 고속 동작에서도 오분류를 최소화하는 높은 신뢰도를 확보했다.

성능 분석 결과, 본 시스템은 초당 최대 55회(55Hz)의 처리 속도에서도 97% 이상의 높은 분류 정확도를 달성했다. 특히 기존 방식들이 특정 물성이나 매질에 제한을 받았던 것과 달리, 이번 장치는 드롭렛(2상)부터 하이드로젤 비드, 단일세포(1상)까지 다양한 형태의 샘플에 적용할 수 있는 압도적인 범용성을 갖췄다.

이창수 교수는 "이번 성과는 기존 2-way 분류의 한계를 구조적으로 해소해 단일세포부터 하이드로젤까지 하나의 플랫폼에서 5방향 다중 분석이 가능함을 세계 최초로 실증한 데 의미가 있다"며 "향후 바이오파운드리 인프라 확장은 물론 맞춤형 약물 반응 평가 등 차세대 정밀 의료 공정 고도화에 기여하겠다"고 말했다.

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