1월 12일 사이드뷰 시선에 포착된 인물은 장기모사칩에 적용 가능한 투명 실리콘 미세패터닝 기술을 개발한 고승환 교수입니다.

약물 개발이 활발해질수록 실험에 쓰이는 동물이 늘어나고 신약의 개발을 위해 전세계적으로 수백만 마리의 실험동물이 사용되는 가운데, 동물실험을 대체할 수 있는 것이 바로 장기모사칩입니다. 인체 내 생리현상을 재현할 수 있으며, 실험 결과를 종확히 예측해 해석할 수 있도록 생체를 모사한 칩입니다.

국가과학기술정보지식서비스(NTIS)에 따르면 국내에서도 2013년부터 장기칩에 대한 연구 지원이 시작되었고, 이후 장기칩 연구 사업 비용 역시 매년 늘어났습니다. 기존의 장기모사칩 제작방식은 준비된 틀에 실리콘 기반의 투명 탄성체를 부어 굳게 하는 ‘몰딩방식’ 이었습니다. 다만 시간과 비용이 많이 소요되어 이를 대체할 ‘레이저 직접 가공법’ 연구가 주목받았습니다.

고승환 교수를 위시한 연구팀은 틀이 필요없고, 즉석에서 가공현상을 바꿀 수 있는 '레이저 직접 가공법'을 개선해, 높은 표면가공과 정밀도를 갖는 3차원 미세패터닝 제작 기술을 세계 최초로 개발했습니다.

불투명한 폴리디메틸실록산이 투명한 폴리디메틸실록산보다 효과적으로 레이저를 흡수해 열분해 반응이 유도될 수 있다는 점에 주목했고, 이 열분해 연쇄반응 현상을 이용해 3차원 프린터처럼 원하는 모양을 쉽고 간단하게 만들 수 있는 폴리디메틸실록산 가공법을 개발한 것입니다.

새로운 폴리디메틸실록산 가공법을 통해 기존의 제작 방식으로 만들기 어려웠던 다양한 장기모사칩을 생산하는 등, 다양한 바이오 기기에 적용 가능성을 제시하기도 했습니다.

해당 연구성과는 2021년 1월 국제학술지 ‘네이처 머티리얼스(Nature Materials)’에 게재되는 성과를 보였습니다.

고승환 교수는 영화 <마이너리티 리포트>를 보며 상상속에만 존재했던 착용 전자기기와 전자피부를 실제 구현하겠다는 꿈을 키웠고, 수없는 실험을 통해 이와 같은 개발을 내는데 성공했다고 합니다.

이처럼 다양한 분야에서, 풍부한 상상력을 통해 이루어지는 연구 성과로 더 발전할 대한민국을 바라봅니다.