기계공학과 이정철 교수, 세계 최초 혼합 단백질 질량 분석 마이크로 소자 개발
2017.08.07 10:47
작성자 : 서강대공학부    메일 : sgeng@sogang.ac.kr 조회 : 84  

 

 

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  기계공학과 이정철 교수 연구팀이 캐나다 알버타 대학(The University of Alberta)의 화학재료공학과 Thomas Thundat 교수팀과 공동 연구를 통해 ‘유동 시간 차이 기반 혼합 단백질 질량스펙트럼의 측정·분석이 가능한 초소형 장치’를 세계 최초로 개발했다. 즉, 최초로 혼합 단백질 질량 분석이 가능한 마이크로 소자를 개발하고 그 효용성을 검증한 것이다. 연구 결과는 네이처 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 6월 14일 게재되었다.

 

 - 논문명 : Electrophoresis assisted time-of-flow mass spectrometry using hollow nanomechanical resonators

                ( http://www.nature.com/articles/s41598-017-03846-y )

 

 - 저자 정보 : 이정철 교수 (교신저자, 서강대), Thomas Thundat 교수 (교신저자, 알버타 대학), Swathi Chaudhari (공동 제1저자, 알버타 대학), Kamalesh Chaudhari (공동 제1저자, 알버타 대학), 김석범 (참여저자, 서강대), Faheem Khan (참여저자, 알버타 대학)

 

이정철 교수는 “개발된 기술은 종래의 부피가 큰 분석 장치를 성능 저하 없이 소형화하는 것이 가능해 휴대용 분석 장치로 개발돼 야전에서 손쉽게 사용할 수 있을 것”이라며 “분석 화학 분야를 넘어 바이오·의료 분야에서 효과적으로 사용될 수 있는 질병 조기 진단 도구로 확대 발전 가능할 것이라고 기대된다”고 밝혔다. 수영장에서 쉽게 볼 수 있는 다이빙보드와 같은 구조물을 외팔보(cantilever)라고 불린다.


이런 구조를 마이크로 또는 나노스케일로 소형화한 물리적 센서들이 다양한 분야에서 활용되고 있으며 대표적으로 원자현미경 탐침과 마이크로·나노캔틸레버 센서 등이 있다. 이는 액체 환경에 노출되면 여러 성능 지수가 대폭 감소돼 에너지 손실이 커지게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 마이크로·나노캔틸레버 센서의 내부가 비어있는 형태인 내부 공동(cavity) 형태의 유동 채널이 통합된 특별한 마이크로·나노캔틸레버 센서가 고안·개발됐다. 2016년에는 기존의 복잡한 제작 공정을 혁신적으로 간략화시킨 ‘중공관 공명기(Hollow Tube resonators)’가 서강대 나노계측정밀 연구실에서 개발됐다. 

 

이번 서강대-앨버타대 공동연구에서 모세관 전기영동 기반 분리 기법과 U자 형태의 ‘중공 나노 기계공진기’ 기반 정밀 질량 측정 기법을 결합해 혼합 단백질 시료에 대해 이동간 방식의 질량 스펙트럼 분석 기법이 세계 최초로 개발됐다.

 

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http://www.veritas-a.com/news/articleView.html?idxno=86504

 

http://edu.donga.com/?p=article&ps=view&at_no=20170620140244814828