유전영동 기술 이용 고효율 양방향 생체분자 간 결합력 분석 방법 제시 

생체분자 간의 미세한 힘을 측정함으로써 기존 대비 효율을 높이고 방향 제어까지 가능한 기술이 개발됐다. 

한국연구재단(이사장 정민근)은 이상우 연세대 교수 연구팀이 유전영동집게를 이용해 생체분자들 간 결합력 측정 기술을 개발했다고 12일 밝혔다.

유전영동집게는 불균일한 전기장을 이용해 마이크로입자의 움직임을 제어하는 기술을 의미한다. 

인체 내 생체분자력 간의 결합력 측정과 분석에 관한 연구는 유전정보를 가지는 DNA 특성분석, 인체 내에서 꼭 필요한 단백질 합성·소멸 등과 같은 생명현상 특성을 이해하는데 중요하다.

예를 들어 줄기세포에서 새로운 조직, 장기들이 분화되어 생성될 때 발현되는 생체분자 간 결합력 특성 분석이 가능하다면 줄기세포에서 어떤 종류의 조직, 장기들이 분화되어 나오는지 이해하는데 활용될 수 있다.  

기존의 기술은 동일한 조건 하에서 한 번에 한 가지 방향성을 가지는 결합력만 측정이 가능했다. 연구팀은 유전영동집게 기술을 개발해 미세유체 칩 내에서 많은 마이크로입자들이 수직, 수평방향으로 운동을 제어할 수 있도록 했다.  

이에 따라 나노뉴턴 정도의 생체분자의 힘을 1번에 수십~수백 개의 힘을 측정하고, 수직, 수평 등의 방향에서의 연속적인 측정이 가능해졌다. 

이상우 교수는 "생체분자 단위의 결합력 특성 분석을 위한 새로운 원천기술을 통해 인체 내 생체분자의 결합력과 관련한 정밀한 분석으로 생명현상을 이해하는데 기여할 것"이라고 말했다.  

이번 연구는 미래창조과학부 기초연구사업(개인연구)의 지원으로 수행됐으며, 연구성과는 나노테크놀러지 분야 세계적인 권위지인 ACS 나노에 지난달 22일자로 게재됐다. 

(ㄱ) 현미경관찰 가능한 미세유체칩을 포함한 연구실에서 직접 구현한 유전영동집게를 이용한 고효율 양방향 분자력 간 힘 분석 측정시스템 (ㄴ) 미세 유체칩 내의 전극으로 구현된 유전영동집게 (마이크로 입자들의 움직임이 수평 및 수직방향으로 제어되고 있음) (ㄷ) 유전영동집게를 포함하고 있는 미세 유체칩의 이미지.<사진=한국연구재단 제공>
(ㄱ) 현미경관찰 가능한 미세유체칩을 포함한 연구실에서 직접 구현한 유전영동집게를 이용한 고효율 양방향 분자력 간 힘 분석 측정시스템 (ㄴ) 미세 유체칩 내의 전극으로 구현된 유전영동집게 (마이크로 입자들의 움직임이 수평 및 수직방향으로 제어되고 있음) (ㄷ) 유전영동집게를 포함하고 있는 미세 유체칩의 이미지.<사진=한국연구재단 제공>
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