일본산업뉴스요약

Next 디바이스
교세라, 세포 분리 디바이스 개발
유전자 정보 간단히 추출

《키워드》
▶ 세포 분리 디바이스: 혈액 등 인체에서 추출한 검체를 ‘체’에 걸러 유전자 검사 등에 필요한 물질만을 추출하기 위한 부품. 검사 기계에 도입해 숙련된 기술을 가진 연구자가 아니어도 사전 처리가 가능해 연구를 신속하게 진행시킬 수 있다.
디바이스에는 금속과 세라믹, 수지 등의 소재에 미세한 가공 처리를 하는 전사(Transfer)기술이 사용되는 등 반도체와 전자부품 가공을 통해 키워온 노하우가 전용되는 경우가 많다. 기존의 가전용 출하가 침체되고 있는 가운데 전자업체들도 가공 기술을 응용한 바이오∙의료 등 새로운 분야 개척이 시급한 실정으로 사업 참여가 잇따르고 있다.

교세라는 미세가공기술과 발광 다이오드(LED)를 조합해 사람의 혈액에서 유전자 정보를 포함한 백혈구를 효율적으로 추출해 분석하는 세포 분리 디바이스를 개발했다. 업무용 프린터 기술을 응용해 실현한 것이다. 수지로 만든 기판 내부에 미로와 같은 미세한 홈으로 된 회로를 만들어 그곳에 혈액을 흐르도록 해 백혈구를 분리시키는 것이다. 암이나 난치병의 유전자 검사에 도움이 될 전망이다.

개발한 ‘세포 분리 디바이스’는 7.5cm x 3.5cm의 명암 크기의 투명한 수지판 내부에 10마이크로미터(μm) 정도의 혈액이 흐르는 통로를 만들었다. 개발의 주체가 된 곳은 교세라로서는 ‘비 전문분야’이라고도 말할 수 있는 업무용 프린터 헤드 등을 생산하는 프린팅 디바이스 사업부이다. 프린팅 사업부는 세라믹 부품을 미세하게 가공하는 기술이 강점이다. “미세 가공 기술을 새로운 분야에 응용할 수 있을지를 모색해왔다”라고 프린팅 사업부의 사카이(酒井) 사업본부장은 말한다.

이번 개발은 유전자 검사를 운영하는 히로시마대학의 다하라(田原) 교수로부터의 의뢰를 받은 것이 계기가 되었다. 히로시마 대학의 연구실에서는 혈액에서 유전자 정보를 추출하기 위해서는 백혈구를 분리할 필요가 있다. 기존에는 혈액을 원심 분리기에 돌려 피펫이라고 하는 스포이트형 기구를 이용해 추출하는 등 절차가 복잡해 신속한 연구에 걸림돌이 되어왔다.

개발된 세포 분리 디바이스를 이용할 경우 1개의 검체에서 백혈구를 추출하는데 기존의 3분의 1인 30분이 소요된다. 연구자는 검체의 사전 처리 시간을 단축함으로써 유전자 분석 등 보다 중요한 공정에 시간을 소비할 수 있게 된다.

혈액의 대부분은 적혈구가 차지하고 있다. 개발된 세포 분리 디바이스는 개미집과 같은 기판 내부에 설치된 미세한 회로에 체에 거르는 것처럼 혈액을 통과시키는 것만으로 적혈구를 제거하고 필요한 백혈구를 특정 통로에 모을 수 있다. 전문 기술은 따로 필요가 없다.

이 기술의 핵심은 수지 가공뿐만이 아니다. 수지판 밑에 전문 광학 센서를 탑재해 혈액의 농도를 측정할 수 있도록 했다. 광학센서에는 독자적으로 개발한 적색 파장의 LED를 설치. 백혈구에 반사시켜 수광 부분을 통해 얼마만큼의 백혈구가 포함되어 있는지를 검지한다.

“핵심 디바이스가 완성되었기 때문에 장치에 도입한다면 한번에 많은 양의 혈액으로부터 유전 정보를 쉽게 추출할 수 있다”라고 사카이 사업본부장은 말한다. 1개의 검체를 처리하는 속도는 단순하게 3배가 되지만 기기에 탑재된다면 복수의 검체를 한번에 처리해 신속한 혈액 진단이 가능하게 될 전망이다.

마즈(島津)제작소와 히타치제작소, 도레이 등이 혈액을 통해 간과 대장 등 다양한 암을 조기에 발견하는 기술을 개발하는 등, 혈액을 이용한 진단 사업이 유망시 되고 있다. 사전 처리 기술의 진화로 기기의 실용화는 가속화될 것이다.

미세 가공법을 이용한 디바이스는 혈액뿐만 아니라 다양한 물질을 분리하는데 적합하다. 교세라는 “신약 개발 등 폭넓은 용도를 개척해나가고 싶다”(사카이 사업 본부장)라며 매출 100억엔 이상의 사업으로 성장시켜 나간다는 방침이다.

 -- 끝 --