<미래기술 우리가 연다>(18)서울대 초미세생체전자시스템연구센터

　작은 기판 위에 DNA와 단백질 등 생물분자들을 부착해 유전자 결함, 단백질 분포 반응 양상 등을 분석해내는 생물학적 마이크로칩이 신약 개발과 임상진단 방식 등에 혁신적 변화를 일으킬 것으로 주목된다.

　서울대 초미세생체전자시스템연구센터(센터장 김성준 전기컴퓨터공학과 교수)는 마이크로 나노 기반기술을 생명공학에 응용해 신경칩과 세포칩·단백질칩 등 생물학적 마이크로칩을 산업화하는 데 앞장서고 있다.

　지난해 7월 과학기술부·한국과학재단으로부터 우수연구센터로 지정받은 초미세생체전자시스템연구센터는 관련 원천기술을 조기 개발해 생체공학 네트워크의 중심축으로 자리매김하고 있다. 이미 미국 코넬대학에 해외 현지 연구소를 개소하는 등 나노바이오 분야에서 구심체 역할을 하는 것은 물론 해외협력사업을 선도하고 있다.

　초미세생체전자시스템연구센터는 신경칩·세포칩·단백질칩·인공시각 등으로 분야를 나눠 4개의 총괄과제와 1개의 단독과제를 수행 중이다. 제1총괄과제는 신경에서 나오는 신호를 측정·분석하고 신경세포를 자극해 그 반응신호를 연구하는 내용으로 구성된다. 청각·시각·후각 등의 감각기관으로부터 이를 인지하는 뇌 사이에 걸쳐 있는 신경계의 전기신호를 연구하는 것이다. 이 연구를 통해 감각기관에 장애가 생겼을 경우 이를 보조할 수 있는 초소형 신경칩은 물론 신경보철(neural prosthesis) 시스템, 인공 뇌기능 보조장치, 인공시각·인공후각 보조장치개발을 위한 기초기술을 개발하게 된다.

　제2총괄과제 연구그룹은 세포를 분석할 수 있는 세포칩 개발에 진력하고 있다. 세포칩은 세포를 조작해 그로부터 다량의 미세정보를 추출하는 미세칩을 일컫는 것. 이 그룹은 생체세포를 분석해 광학적인 방법으로 세포의 물질대사를 감지하고 움직임을 제어하는 연구를 수행하고 있다. 이 연구그룹의 최종 목표는 이 같은 나노바이오기술을 이용해 생체세포물질의 조성과 구조에 따른 세포의 분류·수집·분석이 가능한 초소형 유세포분석기(Micro-FACS)를 개발하는 데 있다.

　이 연구센터가 최근 집중하고 있는 과제는 작은 기판 위에 각종 질병을 인지하는 각각의 단백질을 고정시켜 한꺼번에 여러 가지의 질병을 진단할 수 있는 단백질칩을 휴대형 크기로 구현하는 연구다.

　망막 손상으로 시력을 상실한 환자의 치료를 목적으로 하는 인공망막연구 또한 이 연구소가 수행하는 빼놓을 수 없는 과제 중 하나다.

　제4총괄과제를 수행하는 인공망막연구팀은 집중적인 연구와 인재 육성을 통해 향후 10년 내 생체이식형 인공망막을 인체에 시술할 수 있도록 한다는 목표를 정해 놓고 있다.

　김성준 센터장은 “초미세생체전자시스템연구센터는 개소 8개월 만에 국내외에 22편의 논문과 45편의 학술회의 발표를 하고 5건의 특허를 출원 및 등록했다”며 “지난 7월 미국 코넬대학교에 연구원을 파견해 개소한 연구실과 코넬대팀간의 공동연구·기술교류를 통해 선진 나노바이오기술 습득에도 앞장서고 있다”고 말했다.

　 　<김인순기자 insoon@etnews.co.kr>