혈액 시료 전처리·채혈 및 미세유체/음향 기반 분리 기술 연구

Blood sample pretreatment and separation technologies using microfluidics and acoustic methods

연구 내용

점도/유변학 기반 미세유체 농축과 surface acoustic wave 분리, 레이저 채혈을 결합해 혈액검사 전처리 성능을 개선하는 연구

본 연구는 혈액 및 체액 검체에서 목표 세포·미세소체를 전처리 단계에서 농축하거나 분리하기 위한 기술을 개발합니다. viscoelastic non-Newtonian 유체를 이용한 closed-loop 연속 농축 시스템을 구성하고, piezoelectric pump로 미세채널 내 유동 구동 조건을 조절하여 희귀 세포를 짧은 시간 내에 집적합니다. 또한 indented-standing surface acoustic wave(i-SSAW) 장치를 통해 whole blood에서 platelet-derived microparticle 분획을 목표로 분리 성능을 최적화합니다. 더불어 공여자 선별검사에서 capillary 혈액 채혈의 재현성과 통증을 평가하기 위해 laser lancing 장치를 적용하고, hemoglobin 및 혈액형 결과의 일치도를 함께 검증합니다. 이를 통해 전처리부터 채혈까지 이어지는 검사 흐름의 적용성을 높입니다.

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연구 흐름

초기에는 2021년 연구에서 viscoelastic 마이크로유체와 piezoelectric 구동을 결합한 closed-loop 연속 농축 시스템을 설계하고, 혈액 성분과 소스 점도 조건에 따라 농축 성능을 평가했습니다. 이후 분리 대상으로 platelet-derived microparticle로 확장하여 2024년에는 i-SSAW 기반 장치 설계를 통해 whole blood 분리 공정의 구동 조건을 최적화하는 연구를 수행했습니다. 동시에 2021년에는 채혈 단계의 임상 적용성을 보완하기 위해 laser lancing 장치로 capillary 혈액 hemoglobin 측정과 blood typing을 평가하며 통증 저감과 결과 정확도를 함께 확인했습니다. 전처리-분리-채혈의 연결성을 고려한 방향으로 고도화되었습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

희귀 세포 농축 전처리
요·혈액 기반 암세포 검출 전처리
혈소판 유래 마이크로파티클 분획
엑소좀/MP 분석 전처리
전혈 기반 세포 분리 마이크로플랫폼
모세혈 채혈 통증 저감
공여자 선별검사 표준화
capillary Hb 측정 자동화 연계
수혈 대상자 스크리닝 흐름 개선
미세유체 시료 처리 통합 카트리지