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George Whitesides는 값싸고 사용하기 쉬운 진단테스트기를 종이로 만들었다. 제조비용이 저렴하고 사용하기 쉽고 전원 지역에서도 견고한 진단도구는 세계의 빈곤층에 있는 수천명의 생명을 살릴 수 있다. 하버드대 교수 George Whitsides는 고급 미세유체공학과 인간의 가장 오래된 기술인 종이를 결합시켜서 소량의 소변이나 혈액으로 전염성 질병이나 만성질환을 확인할 수 있는 다용도, 일회용 테스트를 개발했다. 완성된 장치는 우표크기의 정사각형의 종이이다. 사각형의 모서리를 소변 샘플에 담거나 혈액 한 방울을 떨어뜨리면, 액체가 경로를 통해 검사장소(testing well)까지 이동한다. 화학물질의 존재에 따라서, 검사 장소에서는 각기 다른 반응이 일어나서 종이가 파란색, 빨간색, 노란색, 또는 녹색으로 바뀐다. 기준요소를 이용해 결과를 해석한다. 사각형은 액체를 빨리 흡수하는 종이의 장점을 취하고 있기 때문에 미세유체공학 장치에서 흔히 사용되는 펌프나 다른 기계적 요소의 필요성을 배제시켰다. 이 장치 제조의 첫 단계는 액체를 시험 장소까지 이동시킬 약 1mm 넓이의 미세 경로 제작이다. 연구진은 종이를 감광제로 적신다 ; 자외선을 쪼이면 감광제 속의 고분자가 cross-link되어 단단하게 만들어서 긴 방수벽을 형성한다. 종이 위에 검정색 마커로 그리고 태양광에 놓음으로써, 연구진은 원하는 경로와 시험장소를 만들 수 있다. 연구진이 하는 일은, 알맞은 종류의 종이가 선택되어지기만 한다면 액체를 적셔서 경로를 따라 끌어당겨지는 이점을 취해서, 종이 위에서의 액체의 흐름을 구축하는 것이다. 각 시험 장소는 혈액이나 소변 속의 특정 분자와 반응하여 변색을 유도하는 상이한 용액으로 칠한다. 종이는 쉽게 재로 되는 특성으로 인해 사용한 테스트기의 처리가 안전하다. 종이-기반 진단기구(예: 임신진단기구)가 이미 존재하지만, Whitesides의 기구는 중요한 장점을 지닌다. : 하나의 사각형이 여러 반응을 수행할 수 있으며, 여러 종류의 질병을 진단할 수 있는 가능성이 있다. 한편 작은 사이즈로 인해 소량의 시료를 필요로 한다. 최근 Whitesides는 혈중 특정 효소의 높은 수치를 나타내는 간기능 저하를 진단하는 기구를 개발 중이다.보건복지가 발달된 나라에서는, 특정 약물을 투약받는 사람들은 약에서 기인하는 간기능 문제를 조사하기 위해 정기적 혈액 테스트를 받지만, 지속적 혜택을 받지 못하는 사람들은 그런 사치를 누리지 못한다 : 종이-기반 테스트는 그들에게 동일한 안전 한계를 제공한다. Whitesides는 폐결핵과 같은 전염성 질병을 위한 테스트를 개발하기를 희망한다. 기술보급을 위해, Whitesides는 2007년, 매사츄세츠에 비영리 Diagnostic for All을 공동 설립하였다. 올해 말경에는 아프리카 국가에서 간기능 테스트를 보급시킬 계획이다. 궁극적으로는 의학 훈련을 받지 않은 사람이 테스트를 운영하고 그 결과를 휴대폰 사진을 찍어 의사나 테크니션에게 전송하고 치료방법을 추천할 것을 계획하고 있다. 최근 하버드 연구진은 구멍낸 방수테이프 조각과 종이chip을 겹쳐 넣은 3차원 진단 도구를 제작했다. 한 방울의 액체가 첫 번째 장의 경로를 통해 시험장소로 이동하고, 테이프의 구멍을 통해 아래로 확산되며, 두 번째 종이층의 시험 장소에서 반응을 일으킨다. 더 많은 테스트를 수행하고 한 시료로 2단계 반응을 수행하는 능력은, 이 장치가, 항체를 사용하는 것과 같이, 더욱 복잡한 분석을 필요로 하는 질병(예 : 말라리아, HIV)의 감지를 가능케 한다. 결과는 5분 내지 30분 후에 나온다. 연구진은 신문을 생산하는 동일한 방법을 이용하요 테스트의 발전된 버젼이 대량생산되기를 희망한다. 물질의 가격은 3~5센트이며, 그 가격이면, 교통과 에너지가 접근하기 힘든 지역의 보건에 큰 영향을 줄 것이다. |
