일본산업뉴스요약

다항목 바이오마커를 동시 검출
암, 알츠하이머 등 조기 진단

도요하시기술과학대학대학원 공학연구과의 다카하시(高橋) 강사는 여러 항목의 바이오마커를 동시에 검출하는 바이오 센서를 개발했다. 미세전기기계시스템(MEMS) 광 간섭계를 이용한 고감도의 분자 흡착 측정 센서와 상보형 금속산화 반도체(CMOS) 이미지 센서 회로를 조합시켰다. 암과 알츠하이머 등의 조기진단, 창약 개발 툴 등의 용도가 예상된다.

MEMS 광 간섭계와 바이오 센서를 융합해 단백질 등의 생체 분자 간의 상호작용을 전기 신호로 변환, 라벨 프리로 분자흡착을 측정한다. 가동막에 저 탄성률 유기재료를 이용해 응력에 대한 감도를 높였다.

나아가 검출부분에 CMOS 이미지 센서 회로를 설치해 100만 개 이상의 소자를 직접화할 수 있어 다항목 병렬 관리 및 즉시 계측으로 동시 검출을 가능하게 만들었다. 농도가 1미리리터 당 1피코그램의 항원분자를 1분 정도로 검출할 수 있다. 항원 및 항체의 농도를 검출하는 산소결합면역흡착법(ELISA)의 검출 하한의 10분의 1 수준이다.

소형 모듈로 스마트폰의 장착 및 PC의 출력이 가능하다. 세포의 대사활성평가 및 신경전달물질의 이미징, 가정에서의 바이오마커 검출 등의 용도도 예상된다.

실용화를 위해 CMOS-MEMS 바이오 칩의 양산화, CMOS 이미지 센서의 인터페이스로서 센서의 출력을 영상화하는 모듈 개발 등이 필요하다.

검사시약 및 수용기 재료의 개발, 신규 항체 제조 관련 등 고객이 되는 기업과의 공동 연구도 추진한다.

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