요즘은 저희 학과에서 매주 진행하는 세미나에 참석해서, Bio and Brain 전 분야에 걸친 여러 교수/연구원 분들의 강연을 들으며 기본 지식을 쌓아가고 있습니다. 저와 비슷하게 기본 지식이 많이 없지만 생명공학/뇌공학 분야에서 현재 어떤 식으로 연구가 진행되고 있는지 궁금하신 분들을 위해, 해당 내용을 블로그에도 공유하고자 하였습니다. 발표 ppt는 없지만 제가 적어둔 강연의 요약본과 대략적 필기(쌩 raw버전...)를 공유드리고자 합니다. 어떨땐 좀 더 자세하게, 어떨땐 대략적으로만 요약을 기재해두었는데, 그럴 경우 이런 분야가 있구나~ 정도로만 생각해주시면 될 것 같습니다. 워낙 다방면의 주제로 강연을 해주시다보니 잘 모르는 분야가 많은데요, 그렇더라도 열심히 듣고, 매 강의마다 최소 한번 이상은 질문을 하자! 라는 마음으로 세미나에 참석 중입니다.
요약>
금일 세미나는 정기훈 교수님의 Nanoplasmonic Molecular Detection for Rapid Point of Care Testing 에 대한 것이었습니다. 교수님께서는 Optical Sensors for Biomedical 을 중점으로 연구하시며, 이러한 신기술을 여러 분야 (치과, PCR 과 같은 의료기기, 나아가 우주 분야)에서 적용하며, 교수님의 연구를 세상에 당면한 문제를 해결하는데에 활용하셨습니다. 다양한 분야에서 교수님의 연구 분야를 접목해 세상에 필요한 새로운 기술을 개발하고, 디바이스를 만들어 실제 세상이 겪고있는 문제에까지 적용하는 부분에 대해 굉장히 흥미롭게 들었던 것 같습니다. 또 거기에서 끝나는 것이 아니라 기술 접목시 발생된, 요구된 피드백을 고려하여, 추가 연구를 진행하셨던 부분에서도, 정말 유용한 기술을 개발하고자 하시는구나 하는 생각이 들었습니다.
강의에서는 메탈나노구조와 paper 크로마토그래피를 이용한 비타민 A, B의 확인, Covid 19 바이러스에 대한 마스크에 메탈을 증착해 비말과 바이러스를 흡착하는 연구, Plasmonic Nanopillar Arrays 를 이용한 빛 집광을 잘 시키도록 하는 연구, 곤충 눈 카메라를 이용한 잇몸 이미징 등 다양한 분야를 소개해주셨습니다.
이러한 여러 기술 중, 교수님께서 가장 대표적 기술이라고도 하셨던 Nanoplasmonic on chip PCR 관련해서 궁금증이 생겼습니다. PCR 과 비교하여 장점이 6배정도 빠른 속도, 단점이 가격과 약간의 accuracy, compactness 인 것 같고, 그러면 자가진단키트가 생각이 나게 되는데요,
이 자가진단키트에 비해서도 교수님의 연구의 결과물, 새로운 PCR 기기가 이점이 있는지, 또한 해당 PCR device가 실제 현업에서 PCR 보다도 유용하게 사용이 되었나 궁금했습니다.
세상에 필요한 것들을 자신의 연구분야에서 할 수 있을만큼 최대한 적용해서 만드는 것, 연구에서 끝나는게아니라 현실의 문제까지 해결하는 것, 또 접목시 발견된 또다른 문제(가격) 들을 해결해가는 연구를 하시는 부분이 감명깊었고, 또, 교수님의 연구분야 자체가 여러 부문에서 활용하기 유망한 분야이기도 하고, 그에 맞춰 세상의 기류와 문제점을 읽는 능력이 있으셔서 빠르게 필요한 기술을 개발하실 수 있었겠다는 생각이 들었습니다. (-> 특히 계속 이 연구를 어떤 부분에 접목할 수 있을지 꾸준히 많은 고민을 하시는 듯. ) 교수님 연구분야와 제 연구분야는 많이 다르지만 이런 부분들이 이번 세미나에서 배워갈 점이었다고 생각합니다.
총평>
확실히 세상에 필요한 것들을 자신의 연구분야에서 할 수 있을만큼 최대한 적용해서 만드는 듯.. 연구에서 끝나는게아니라 현실의 문제 해결까지.
또 그렇게 발견된 또다른 문제(가격) 들을 해결하는 연구.
이런 부분이 이번 세미나에서 배울 부분인 것 같다.
인상깊던 다른 분의 질문>
어떻게 이렇게 시기적절한 연구들을 할 수 있었는지? 비결이 있는지. 특히 covid 터지기 전에 pcr 관련 연구.
참고용 필기>
POCT
Nanoplasmonic Molecular Detection for Rapid Point of Care Testing
: Optical Sensors for Biomedical Lab (신기술 카메라를 여러 분야(치과 등)에 적용, 새로운 분석들 진행)
Nanoplasmonic : 나노메탈과학
+: 메탈나노구조 주변에 빛 집광할 수 있는 장점
구조에 따라 직광 효율, 특정 파장만 직광도 가능 -> 여러 소재에 대한 이슈, optical design에 이슈
~~> 이 구조를 이용해서 다양한 application (특히 Molecular diagnosis)
메탈나노구조 (위)
종이 (아래)
-> 리텐션 factor에 대해 paper 크로마토그래피 확인..
-> 비타민 A, B … 인지 확인가능..?
2)
Covid19 일때.. 마스크에 어떻게해야 물방울(비말)이 잘 흡착될까?
마스크에 Hydro어쩌고.. + 메탈증착 (Nanoisland) → 비말 + 바이러스까지 흡착
3)
Plasmonic Nanopillar Arrays
빛 집광을 얼마나 잘 시키냐가 중요
보통 2D로 Nanoisland 를 만들지만, 아랫쪽에도 추가로 만들어주면 볼륨처럼 만들 수 있음..?
버블이 생겨도 자연스럽게 바깥으로 빠져나가게…
바깥쪽 면 vacuum cell ~ Air permeable wall —> 버블을 빨아들이게..
(Bubble-Free Reaction in Air …~~)
광렬pcr
Q. Nanoplasmonic pillar array 를 이용한 on chip PCR 등을 포함해 여러 가지 기술을 발명 하셨는데 실제 현업에서 사용?
~> 만들었는데 현업에서 가져가려고 안함. 가격때문에?
Compact 한 device ..
<
곤충 눈 카메라
PCR 칩
아래 LED
카트리지 - 10마이크론정도되는 알루미늄 + 플라스틱으로.. (가격저렴하게끔)
>
~~~~~~~~~~> 큰 형광 현미경이 아니라 곤충 눈 카메라로 대체..
(버블 빼내기위해.. 진공 어쩌고가 아니라 그냥 세우면 되었음. 중력때문에 내려가니까?)
—
새롭게 만든 PCR device
광렬이용 전력줄임
곤충눈 카메라 이용
Q. 일반적으로 commertial PCR 의 정확도는 어느정돈데? 93.7 이면 ..?
장점이 속도. (10분?)
단점이 가격, 약간의 accuracy, compactness
속도가 이 모든걸 커버할정도로 괜찮을까?
또
Q.
다양한 분야에서 교수님의 연구 분야를 접목해 세상에 필요한 새로운 기술을 개발하고, 디바이스를 만들어 실제 세상이 겪고있는 문제에까지 적용하는 부분에 대해 굉장히 흥미롭게 들었던 것 같습니다.
(또 거기에서 끝나는 것이 아니라 기술 접목시 발생된? 요구된 피드백을 고려하여, 추가 연구를 진행하셨던 부분에서도, 정말 유용한 기술을 개발하고자 하시는구나 하는 생각이 들었습니다. )
여러 기술 중, 가장 대표적 기술이라고도 하셨던 Nanoplasmonic on chip PCR 관련해서 질문이 있는데, (70명 대상 93.7..?)
PCR 과 비교하여 장점이 6배정도 빠른 속도, 단점이 가격과 약간의 accuracy, compactness 인 것 같습니다.
그러면 자가진단키트가 생각이 나게 되는데요,
그런데 자가진단키트와
바이러스 양이 적은 경우에도 검출이 잘 되나? 증폭없이 진행하는거일거아냐 (형광확인)
그래서 연구의 최종 결과 device는 은 실제 현업에서 PCR 보다도 유용하게 사용이 되었나?