바이오인

[Analysis of the global IVD market (2013)]

* 출처: Frost&Sullivan

3) 체외 진단 기술 및 진단 칩

향후 신 진단 산업은 NIH의 헬스 비전인 4P(Predictive, Personalized, Preemptive, Participatory)를 따라 패러다임이 변화할 것으로 예측되는 가운데 질병의 조기 진단, 예방 및 관리를 위한 기술이 주를 이룰 것으로 예상되고 있다.

체외진단기술 분야의 대표적인 기술로 바이오센서가 전 세계적으로 활발한 연구가 진행되고 있는 가운데 항원-항체 상호작용 또는 DNA hybrid 형성과 같이 인식 과정이 거의 비가역적으로 진행되며 대표적으로 DNA 칩, 압타머 칩, 단백질 칩, 랩온어 칩 등으로 구분되고 있다.

가) DNA 칩

DNA 칩은 대규모 유전자 발현 분석을 위해 신약 개발의 도구로 사용되며 동시에 질병 진단의 용도로 사용되고 있는데 수백 개에서 수십만 개까지의 유전자를 아주 작은 고체 표면위에 고밀도로 집적할 수 있도록 고안되었으며 빠른 시간안에 다수의 유전자를 동시에 검색할 수 있는 장점이 있고 정밀도의 향상에 따라 병리진단 또는 환경, 식품 등 폭넓은 분야로의 응용이 가능하다.

나) 압타머 칩

압타머는 그 자체로 안정된 삼차 구조를 가지면서 표적 분자에 대한 높은 친화성과 특이성으로 결합할 수 있는 특성을 가진 단일가닥 핵산이다. 1990년 대 colorado 대학 연구팀에 의해 SELEX (systematic evolution of ligands by exponential enrichment)라는 압타머 발굴 기술이 처음 개발된 이래 저분자 유기물, 펩타이드, 막 단백질 까지 다양한 표적 분자에 결합할 수 있는 많은 압타머들이 발굴되고 있다. 압타머는 2 ~ 60 mer 정도 길이의 핵산으로 구성되어 있는 작은 분자 구조이고, 여러 필요한 변형이 용이하여 항체에 비해 안정성이 매우 높다는 장점을 가지고 있다.

다) 단백질 칩

단백질 칩은 특정 단백질과 반응할 수 있는 수십에서 수백 종류 이상의 서로 다른 단백질이나 리간드 등을 고체 표면에 집적시키는 칩과 이들을 효과적으로 분석하는 장치로 단백질의 분리, 확인, 정량 및 기능 해석을 칩 상에서 수행할 수 있어 진단용 바이오센서 분야에서 널리 활용될 전망이고 단백질 칩을 이용해 신약 목표 물질의 사전 예측, 정확한 평가, 신약 후보 물질의 고속 스크리닝 등이 가능하다.

라) 랩온어 칩

랩온어 칩은 반도체 미세 가공 기술을 이용하여 시료의 희석, 혼합, 반응, 분리 등 모든 단계를 하나의 칩 위에서 수행하는 바이오 칩으로 실리콘 또는 플라스틱을 이용하여 수십 마이크로 미터에서 나노미터에 이르는 휴체 흐름 채널을 형성하는 기술로서 소형 펌프, 밸브, 반응기, 추출기, 분리 시스템 등의 기능과 센서기술을 칩 상에서 접목시킨 것을 의미한다.

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