기존보다 60배 빠른 중형급 초고속 DNA 자동분석시스템이 상용화 수준으로 개발됐다.
한국표준과학연구원 유기·생물분석그룹 박상열 박사팀은 유전자 및 단백질의 시료 이송부터 분석까지 전 과정을 고밀도형 24채널 전기영동 칩을 이용해 로봇화한 ‘DNA자동분석 시스템’을 개발하는 데 성공했다고 29일 밝혔다.
전기영동 칩은 생화학물질에 전기를 가할 때 분자들의 크기와 전하량에 따라 음극과 양극으로 이동하는 속도가 다른 원리를 이용해 유전자를 분석하는 기술이다. 이번에 개발한 시스템은 기존의 전기영동 칩 구조에서 반드시 필요했던 십자형 시료 주입부를 과감히 생략하고 전기영동채널의 간격을 1㎜로 조밀하게 배열, 약 2.5㎝크기 내에 24개 채널이 장착될 수 있도록 했다.
연구진은 생략된 시료주입부 대신 비극성 용매와 수용성 시료가 서로 반발하는 성질과 시료 토출구로부터 시료를 직접 전기 주입하는 기술을 썼다.
이에 따라 기존에 한 개씩 처리하던 시료를 24개까지 동시 분석이 가능하다. 또 DNA 분리관의 길이도 기존의 10분의 1크기인 3㎝로 줄여 데이터 분석 속도를 60배 이상 향상시켰다.
이와 함께 연구진은 가로 8, 세로 12개로 배열된 시료 저장소(96-웰)에서 한번에 시료 8개씩 채취해 전기영동 칩에 자동 주입해주는 로봇시스템도 자체 제작했다.
또 이 전기영동 칩은 주물을 뜨듯 에폭시 몰딩 방식으로 제조하기 때문에 고가의 제조시설 없이도 대량생산이 가능하다. 또 칩의 내구성은 반 영구적이다.
박상열 박사는 “임의로 칩의 길이를 변경할 수 있어 거의 모든 유전자 및 단백질 분석에 적용할 수 있다”며 “병원이나 대학, BT관련 벤처기업 등의 공공시료 시장을 틈새시장으로 공략하면 성공할 수 있을 것으로 본다”고 말했다.
대전=박희범기자@전자신문, hbpark@