△(왼쪽부터) 고려대 세종캠퍼스 이규도 교수(교신저자), 연세대 박인수 교수(공동 교신저자), 고려대 세종캠퍼스 이태하 박사(제1저자)

Microplate-formatted Lab-on-Paper 개발

국제학술지 Small Methods(IF 10.7) 11월호 게재 및 표지 논문(Front Cover) 선정

 

고려대학교 세종캠퍼스(부총장 양지운) 생명정보공학과 생체나노공학연구실(BiNeLa, 지도교수 이규도)은 기존 종이 기반 미세유체 분석의 낮은 재현성과 장비 호환성 문제를 개선할 수 있는 표준형 플랫폼 ‘96-Puddle Paper Plate(96-PPP)’를 개발했다. 연구팀은 해당 플랫폼을 활용해 생체분자(마그네슘이온, 케톤체, 비타민 등) 검지 및 아밀로이드 단백질의 침착, 분해, 증폭 반응을 정량적으로 분석하는 데 성공했다.

 

이번 연구는 생명정보공학과 이태하 박사(제1저자)를 중심으로 이규도 교수(교신저자), 연세대학교 박인수 교수(공동 교신저자)가 공동으로 수행했다. 연구 결과는 재료과학 및 다학제 분야 상위 11% 국제 학술지 Small Methods 11월 호에 “The 96-Puddle Paper Plate as a Versatile Lab-on-Paper Platform”라는 제목으로 게재됐다. 해당 논문은 표지 논문으로 선정됐다.

 

△ 논문 커버 이미지

96-PPP는 셀룰로오스 종이에 PDMS를 실크스크린 공정으로 코팅해 제작된 종이 기반 플랫폼이다. 총 96개의 독립된 분석 지점을 구현했으며, 표준 마이크로플레이트와 동일한 크기와 배열을 갖는다. 이를 통해 기존 실험실 장비인 마이크로플레이트 리더와 다채널 피펫 등과 호환성을 확보했다.

 

또한 스마트폰 카메라를 활용한 분석이 가능하며, 흡광도 및 형광 분석 등 다양한 분석 방식에도 적용할 수 있다. 하나의 플랫폼에서 여러 분석 기법을 사용할 수 있다는 점이 특징이다.

 

연구팀은 기존 웰 플레이트나 용액 기반 분석에서 구현이 어려웠던 아밀로이드 단백질의 분포 시각화와 미세 단위 분석을 성공적으로 수행했다. 특히 단백질 침착과 효소에 의한 분해 반응을 고정된 셀룰로오스 구조에서 정량적으로 관찰하는 데 성공했다. 이를 통해 본 플랫폼이 생체모사 분석 기술로 활용될 가능성을 제시했다.

 

이태하 박사는 “익숙한 종이에 미세한 구조를 더하면, 단백질 반응부터 대사물질 분석, 형광 기반 질환 진단까지 수행할 수 있는 하나의 실험실이 될 수 있는 걸 보여준 연구”라며, “96-PPP는 낮은 시료 소모, 높은 정밀도, 다양한 분석 방식의 호환성을 바탕으로 신약 후보 평가, 환경 모니터링 등으로도 무한히 확장될 수 있는 가능성을 보여준다”고 전했다.

 

본 연구는 범부처(KH140292), 과학기술정보통신부(IITP-2025-RS-2023-00258971) 사업 및 고려대 인성(仁星) 연구비 지원을 받아 수행되었다.