국립부경대 교수팀 개발 ‘디스펜싱’ 시스템, 세계 톱 저널 게재

임도진 교수 연구팀… ‘Sensors and Actuators B: Chemical’ 논문 게재

국립부경대학교 임도진 교수(화학공학과) 연구팀의 신개념 디스펜싱(dispensing) 시스템 관련 연구가 세계 최상위 저널에 실렸다.

임도진 교수 연구팀이 독자적으로 개발한 솔레노이드 펌프를 이용한 샘플 공급과 회수 장치 제작 관련 연구를 담은 논문 ‘Syringe pump-embedded, on-demand sample supply and collection system for droplet 3D cell culture in digital microfluidics’가 국제학술지 (IF 8.0)에 최근 게재됐다.

개발된 디스펜싱 시스템에서 액적 3차원 세포 배양의 모든 과정 시연 이미지.

이 국제학술지는 계기＆계측(Instruments＆Instrumentation) 분야 76개 저널 가운데 최상위(1위) 저널이다.

임도진 교수 연구팀은 독자적으로 개발한 소형의 솔레노이드 펌프를 이용해 하나의 장치로 샘플 공급, 분할·회수 등 다양한 기능을 수행할 수 있는 디스펜싱 시스템을 개발하고, 이 시스템을 이용해 액적(아주 작고 둥근 물방울) 3차원 세포 배양의 모든 과정을 시연했다.

현재 세포 배양 장치에 액적을 공급하기 위해 다양한 디스펜싱 기술이 사용되고 있지만, 시료를 일정한 용량과 속도로 공급하기 위해서는 정밀한 시린지 펌프의 사용이 불가피하다. 하지만 대부분의 시린지 펌프는 부피가 커 시스템의 소형화에 어려움이 있고, 회수 기능이 없어 생물 분야에 활용을 위해서는 복잡한 시스템으로 구성해야 하는 문제가 있다.

이번 연구 논문의 제1 저자인 배서준 박사과정생은 시료 공급을 위해 시린지를 채우는 대신, 샘플 챔버를 꽂아 시료를 공급하는 단순한 방법을 적용해 시료를 공급하고, 시린지의 사용에서 불가피하게 발생하는 불용 체적(dead volume)의 문제를 해결했다.

그는 “디지털 미세유체 기술이라는 우수한 액적 조작 기술에 새롭게 개발한 디스펜싱 장치를 결합함으로써 오가노이드 배양 등 자동화가 요구되는 다양한 연구에서 디지털 미세유체 기술의 특징을 더욱 효과적으로 활용하는 데 도움이 될 것으로 기대한다”라고 말했다.

임도진 교수 연구팀은 한국연구재단의 중견연구자 지원사업(NRF-2021R1A2C1011723)의 지원을 받아 이번 연구를 수행했다.

영남취재본부 김철우 기자 sooro97@asiae.co.kr