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음성으로 작동하는 휴대용 시료 전처리 시스템. |
경희대학교 화학공학과 서태석 교수가 스마트폰 앱에서 음성인식을 통해 자동으로 작동되는 휴대용 시료 전처리 마이크로 시스템을 제안했다. 이 시스템은 음성명령을 통해 인간의 간섭 없이도 핵산 추출과정을 자동으로 수행할 수 있도록 설계됐다.
서 교수가 개발한 휴대용 시료 전처리 마이크로시스템은 음성인식 앱을 활용하면 핵산 추출 과정에서 사람 접촉 과정을 크게 줄일 수 있다.
서 교수는 “시료 전처리 시스템에 음성인식 기능을 적용하면 환자 시료의 유출이나 오염된 장갑 등 예상하지 못했던 잠재적 감염으로부터 작업자를 보호할 수 있다”고 강조했다.
개발한 휴대용 시료 전처리 마이크로시스템은 손바닥 크기로 개발했다. 시스템 내부에는 핵산 추출 칩, 공기 라우터, 공기 펌프 모터로 압력 및 진공 라인을 제작해 소형화한 형태로 마이크로 컨트롤러와 조립했다.
사용자가 음성으로 명령하면 스마트폰이 이를 수신해 블루투스로 마이크로 컨트롤러에 전달한다.
서 교수는 “통합 마이크로 디바이스 기능이 시작되면 시료 용액과 세척, 용액 유체 조작 등이 수행돼 1분 이내로 핵산 추출 과정이 완료된다. 휴대용 배터리나 기존 스마트폰 충전기로 충전할 수 있어 낮은 전력 소비만 요구한다”며 강점을 소개했다.
이어 “코로나19 바이러스 시료 전처리 과정뿐만 아니라 특정 유전자 증폭과 검출 등 분자 진단 전 과정을 단순한 스마트폰 음성명령으로 수행되는 통합형 미세 유체 시스템을 개발 중이다. 이는 질병통제센터뿐만 아니라 노인, 장애인도 손쉽게 자가 진단하는 플랫폼이 될 것”이라며 밝혔다.
이번 연구는 ACS Editors’ Choice에 선정돼 PressPacs 사이트를 통해 소개됐다.
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