개발된 기술로 랩온칩 제작해 상업화 목표
지난 2006년 설립된 마이크로 나노시스템 연구실은 2010년 2월 첫번째 석사졸업생을 배출했고 2011년 현재 석·박사과정 1명, 석사과정 3명의 연구원으로 구성돼 있다. 이 연구실의 연구 분야는 반도체 공정기술을 기반으로 제작된 초소형 장치를 이용해 전기분극영동력(Dielectrohoretic force)에 관한 응용연구, DNA와 단백질 세포와 같은 생체물질의 결합력 및 특성을 분석하는 바이오센서 및 마이크로/나노 전자소자의 개발에 관련된 것이다. 이 연구실에서는 현재 생체물질의 결합력 및 기계학적 특성을 분석하고 있는 ‘전기분극영동 집게’를 개발하고 이를 적용하는 응용분야를 확대해 나가는 연구를 중점 추진하고 있다.
특히 전기분극영동 집게의 경우 미세 유체칩 안에 구현 할 수 있는 기법으로 기존에 널리 사용되고 있는 ‘원자력간 현미경을 이용한 기법’, ‘광학 트위저를 이용한 기법’과 비교해 미세 유체칩이 가진 장점인 측정장비의 저가화, 측정과정의 자동화, 측정의 용이성을 적용할 수 있는 최신기법이다. 현재 이 연구실 및 이 연구실과 협력관계를 유지하고 있는 미국 일리노이대학교(University of illinois at Urbana-Champagin)의 LIBIA 연구실 이외에는 개발된 적이 없는 독창적인 기술이다.
특히 이 연구실은 생체분자 사이의 특성을 연구하는 기존의 기법의 경우 한번에 한 가지 측정만 가능하다는 단점이 있는데 이를 ‘전기분극영동 집게’라는 새로운 개념을 개발함으로써 해결했다. 이 연구기법은 미세유체칩 안에서 생체분자가 코팅된 다수의 마이크로 입자를 배치하고 전극에 전기신호를 가해 전기분극 영동력을 유발시켜 생체 분자의 결합력을 측정하는 방법이다. 한번의 시도로 전극 위에 배열된 여러 개의 마이크로 크기의 입자들을 관측함으로써 반복실험의 횟수를 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다. 이 업적으로 교육과학기술부 산하 한국교육재단이 발표한 ‘2010 우수연구업적’에 선정되기도 했다.
이상우 교수는 “이 연구를 진행하기 위해서 한국연구재단의 연구비 지원 및 연구팀이 소속되어 있는 의공학부 BK연구사업단의 지원이 많은 도움이 되었다”고 말했다. 현재까지의 성과는 연구논문 중심이며 현재 특허출원중이다. 논문 성과의 경우 2007년 5월 Applied Physics Letters에 발표된 연구의 경우 우수성을 인정받아 그해 6월 11일자 Virtual Journal of Nanoscale Science & Technology에 재발표되고, 2009년 9월 Analytical Chemistry에 발표된 연구의 경우 표지논문으로 선정되기도 했다. 이상우 교수는 “연세대 원주캠퍼스의 경우 신촌캠퍼스와 비교해 연구환경이 매우 열악함에도 불구하고 우수한 성과를 이루었으며 지속적인 성과를 내기 위해서 적극적인 지원이 필요하다”면서 “우리가 개발된 기술을 적용해 랩온어칩 제작을 가능하게 할 계획이며 최종적 목표는 개발된 기술들을 적용해 상업화는 물론 이를 통해 고용창출 및 국가이익에 기여하겠다”고 말했다.
이상우 교수
ㆍ1997.08~1999.12 : 전기 및 컴퓨터공학 석사 (Purdue University at West Lafayette)
ㆍ2000.01~2004.12 : 전기 및 컴퓨터공학 박사 (Purdue University at West Lafayette)
ㆍ2005.01~2006.02 : 박사후 연구원(Laboratory of Integrated Biomedical MicroNanotechnology, Birck Nanotechnology Center, Purdue University)
ㆍ2006.03~2010.02 : 조교수 (연세대학교 보건과학대학 의공학부)
ㆍ2010.03~현재 : 부교수 (연세대학교 보건과학대학 의공학부)
