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- 반도체 공정기술 응용 ‘마이크로웰 디스크’ 기술개발 및 부품 국산화

㈜레보스케치에 기술이전 및 규모 확대(스케일업) 공동개발로 제품 양산 신속추진

과학기술정보통신부(부총리 겸 과기정통부 장관 배경훈, 이하 ‘과기정통부’)는 나노종합기술원(원장 박흥수, 이하 ‘나노종기원’)이 ‘마이크로웰* 성형 디스크 및 디스크 제조방법’에 대한 규모 확대(스케일업)와 기술이전을 통해 ‘차세대 암진단 통합형 디지털 중합효소 연쇄 반응(PCR) 상용화’에 성공했다고 밝혔다.

* (마이크로웰, microwell) 매우 작은 크기의 여러 개의 웰(well)을 배열한 기술로, 주로 세포 배양, 신약 개발, 유전자 분석 등 다양한 생명 과학(바이오) 연구 및 진단 분야에서 사용

나노종기원과 ㈜레보스케치는 ‘21년부터 암진단 디지털 중합효소 연쇄 반응(PCR) 및 마이크로웰 제조기술 개발, 연구임상을 통한 성능검증 등을 위해 원천기술의 사업화를 추진해 왔으며, 최근 기술이전(’25.12.2.)을 통해 반도체 임프린팅 공정기술*을 응용하여 높은 양산성(1백만개/년)과 완성도(생산수율 99%)를 확보함으로써 제품 양산을 본격적으로 추진할 수 있는 계기를 마련하였다.

* (임프린팅 공정기술) 나노 패턴이 새겨진 금형(몰드)을 기판 위에 물리적인 압력을 이용해 눌러서 나노 구조를 형성하는 패터닝 기술

나노종기원이 보유한 반도체 미세전자 기계시스템(MEMS) 기반의 임프린팅 공정기술을 적용한 마이크로웰 디스크 제조기술은 차세대 정밀의료기기인 디지털 중합효소 연쇄 반응(PCR) 장비의 핵심부품인 마이크로웰 디스크 내면에 수만 개의 100~200μm 크기의 마이크로웰을 한 번에 대량 생산할 수 있게 해준다. 이 마이크로웰에 시료 속의 유전자를 응집하고 증폭시킴으로써, 암 유전 정보의 정밀하고 정량적인 분석을 가능하게 한다.

그동안 전 세계 관련 업계는 ‘0’과 ‘1’의 디지털 개념을 적용한 디지털 중합효소 연쇄 반응(PCR)을 암 유전자 변이 탐지 의료기기로 활용하기 위해 치열한 개발 경쟁을 했다. 그러나 미세한 웰에 시료를 빠짐없이 안정적으로 응집시키는 기술적 난이도가 상용화를 가로막는 장벽이었다.

이를 극복하기 위해 나노종기원은 임프린팅 공정기술을 적용하여 평면이 아닌 곡면 내부에 직접 마이크로패턴을 전사하여 시료 용액을 웰에 완벽하게 응집하는 원심력 기반 디지털 중합효소 연쇄 반응(PCR) 방식을 세계 최초로 구현하였다.