세포를 분석하기 위해서는 우선 세포 분리가 필요하다. 이 때 필요한 기술은 초소형(미소물체) 제어 기술. 이 기술은 바이오산업의 핵심 기술로 꼽힌다. 하지만 기존 기술은 집게, 주사기 등 고체 제어기기를 사용함에 따라 세포, 조직에 물리적인 손상을 입힐 수 있다. 공정과정도 복잡하고 정밀성도 낮은 어려움이 있다.

미소물체는 세포 및 박테리아와 같이 나노 및 마이크로 단위의 크기를 갖는 물체를 말한다.

연구팀은 공기방울을 이용해 초소형 물체를 더욱 정밀하게 위치를 제어할 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 광흡수체가 코팅된 칩을 제작해 직경 3~100마이크로미터의 다수 초소형 물체들과 함께 물에 투입한 후 빛(레이저)과 음파(스피커)에 전압을 걸어 원하는 미소물체만을 잡아 목표지점으로 옮기는 실험에 성공했다. 이 기술은 공기방울의 이동 자유도를 대폭 개선해 칩 내 어디든 손쉽게 이동할 수 있다. 공정과정도 단순하다. 무엇보다 정밀한 위치 제어가 가능하다고 연구팀은 설명했다.

정상국 교수는 “이 연구는 아주 작은 세포를 제어할 수 있는 기술을 개발한 것이다. 세포 생물학 분야와 같이 세포들 간에 이루어지는 통신에 대한 연구를 위해서는 단일 세포를 제어할 수 있는 기술이 필요하다. 이번 연구 결과가 세포 분석 전반의 효율을 높이고, 바이오산업, 의학 및 생명공학 등 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대된다”고 연구 의의를 설명했다.

이 연구 성과는 교육부․한국연구재단 이공학개인기초연구지원사업(한국형 SGER)의 지원으로 수행됐으며, 국제 학술지 센서스 앤 엑츄에이터스 비 : 케미컬(Sensors and Actuators B : Chemical) 2017년 7월 1일자에 ‘Hybrid optothermal and acoustic manipulations of microbubbles for precise and on-demand handling of micro-objects’, 정상국 교수(교신저자, 명지대학교), 홍지우(교신저자, 포항공과대학교), 신재훈(제1저자, 명지대학교), 서정화(제1저자, 명지대학교) 등으로 게재됐다.