고흡수성 수지와 마이크로 플루이딕 칩이 결합된 신개념 지질 분석기법이 개발 돼 수작업 중심으로 진행되어 온 지질분석기술의 자동화 및 고속 분석이 가능해질 전망이다.

한국기초과학지원연구원 바이오융합분석본부 생의학오믹스연구팀 방글 연구원, 김영환 박사, 김정아 박사 연구팀은 고흡수성 수지와 마이크로칩 기술을 응용해 새로운 지질 분석 기법을 개발하는 데 성공했다.

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 적용함으로서 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  10분 만에 할 수 있게됐고 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 Chemistry에 온라인 게재됐다.

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.