[특별기획] 21C 화학공학의 새로운 파라다임(II) -미세 생명ㆍ화학 시스템-

726…NICE, 제21권 제6호, 2003

21C ( Ⅱ )

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우 성 일

KAIST 생명화학공학과/초미세화학공정시스템 연구센터, [email protected]

지난 호에는 미세 유체 소자의 설계 및 제작과 미세 채널 내에서의 유체 흐름 분석에 관련된 microfludics 분야, 그리고 고속 R&D 기법을 이용한 신촉매 및 재료의 개발과 이를 위한 자 동화시스템의 구현에 대해 소개하였다. 지난 호 의 서언에서도 밝혔듯이, 고속 R&D 기법의 효 율성을 높이기 위해서는 다양한 조성과 제조공 정 변수가 채택된 미세시료의 제조와 함께 미세 시료를 효과적으로 분석할 수 있는 분석장비의 개발이 필수적이다. 따라서, 본 센터에서는 UV/VIS spectroscopy 기능이 결합된 micro- raman 시스템 등과 같은 신개념의 분광분석장 비를 개발하였다.

또한, 초미세화학공정(Process-on-chip)은 단지 화학공장을 칩 위에 제조하는 미세유체반 응기 분야에 국한된 것이 아니며, 인류의 복지 및 건강과 관련이 깊은 의료/생물 분야까지 확 대 적용 가능하다. 이러한 목표 하에 본 센터에 서는 각종 자극 즉 열, pH 등의 변화에 감응하 여 약을 전달하는 마이크로프로세서 시스템 즉 주사제 대신 먹는 알약으로 대체할 수 있는 인 슐린과 열 및 pH의 변화를 색변화를 통해 육안

으로 확인 가능한 폴리디아세틸렌 센서 등을 개 발하였다. 또한, 의료 및 생물 시료의 screening 을 위해 신호 변환에 관여하여 생체(세포)내에 서 여러 cascade 작용을 일으키며 약물의 target 이 될 수 있는 다양한 DNA/단백질들을 chip에 고정화하고, MEMS 기술을 이용하여 chip상에 서 신약 후보군들을 포함한 다양한 활성 화합물 과의 상호작용을 측정할 수 있는 초미세화학공 정시스템을 개발을 목표로 연구 중에 있다. 이 러한 연구 및 개발되어진 기술은 생물, 의료, 의 학의 고효율, 저비용의 연구 시스템에 필요한 기반기술을 제공함으로써 산업적, 사회적으로 막대한 파급효과를 가져올 수 있으며, 인간의 복지와 건강을 크게 증진시킬 수 있는 획기적인 미세 device의 실현을 가져올 수 있는 기반이 될 수 있다.

본 특집기획에서는 지난 호에 이어 위에서 언 급되어진 고속 R&D용 분석 장비 및 약 전달 시스템, 화학센서, 신약 발견을 위한 초미세화학 공정시스템 개발에 관해 간략하게 소개하고자 한다.