학과소식

전성윤 교수 연구팀, 미세유체 시스템을 이용한 항생제 조합의 시너지효과 검사법 개발

관리자 2019.04.30

전성윤 교수 연구팀이 병원균을 대상으로 8시간 만에 두 항생제 간의 시너지 효과를 검사하는 미세유체 칩 기술을 개발하였습니다.
항생제 저항성 병원균을 효과적으로 제거하기 위해 2가지 종류 이상의 항생제를 섞어 처리하는 ‘항생제 조합 치료’가 관련 전문가들에게 주목받고 있습니다. 그러나 기존 검사 방식은 플랫폼이 사용하기에 불편하고 결과 도출까지 걸리는 시간이 길어 (24시간 이상), 대부분 경험적 치료에 의존하고 있는 실정입니다.
연구팀은 문제 해결을 위해 필요한 샘플 양이 수십 마이크로리터에 불과한 미세유체 칩을 이용하였습니다. 해당 미세유체 칩은 두 항생제 간의 농도조합 121개를 단 35분 만에 자동적으로 형성하고, 사용자에게 두 항생제 간 시너지 점수를 7시간 만에 제공할 수 있습니다. 이로써 번거로운 희석과정과 긴 검사 시간 등으로 인해 사용자 입장에서 불편함을 느낄 수밖에 없었던 기존 검사 방식을 크게 개선하였습니다.
김승규 학생(석박통합과정)이 주 저자로 참여한 이번 연구는 영국 왕립화학회(Royal Society of Chemistry)에서 발간하는 ‘Lab on a Chip’지에 2월 6일 게재되었고, 우수성을 인정받아 표지논문으로 선정되었습니다.
이전에도 전성윤 교수 연구팀은 ‘미세유체 칩 기반의 항생제 효능 신속검사 기술’을 개발하여, 금년 2월 5일에 미국물리학회(American Institute of Physics)에서 발간하는 ‘Biomicrofluidics’지에 게재한 바 있습니다. 이번 연구는 후속 연구로서, 미세유체 칩이 ‘차세대 약물 검사 플랫폼’으로써 활용될 가능성을 제시하였습니다.

-논문정보
1) Kim, S., Masum, F., Kim, J. K., Chung, H. J., & Jeon, J. S. On-chip phenotypic investigation of combinatory antibiotic effects by generating orthogonal concentration gradients. Lab on a Chip (2019).
https://doi.org/10.1039/C8LC01406J

2) Kim, S., Lee, S., Kim, J. K., Chung, H. J. & Jeon, J. S. Microfluidic-based observation of local bacterial density under antimicrobial concentration gradient for rapid antibiotic susceptibility testing. Biomicrofluidics 13, 014108 (2019).
https://doi.org/10.1063/1.5066558