전남대 박진수 교수 국제공동연구, 세계적 학술지 『Analytical Chemistry』 표지논문 선정

전남대학교 심혈관 환자맞춤형 차세대 정밀의료기술 선도연구센터(RLRC, 센터장 이동원) 참여교수인 기계공학과 박진수 교수 연구팀이 수행한 국제공동연구가 세계적 권위의 학술지 표지논문으로 선정되는 성과를 거뒀다.

전남대학교 기계공학과 박진수 교수 연구팀은 미국 스탠퍼드대학교 기계공학과 하병항 박사 연구팀과 공동 수행한 연구 「Elasto-Inertial Microfluidics for Particle Manipulation Using Co-flow of Newtonian and Viscoelastic Fluids」를 국제학술지 『Analytical Chemistry』(미국화학회, ACS 발간) 제98권 제16호에 게재했으며, 해당 논문은 2026년 4월 표지논문(Cover Article)으로 선정됐다.

최근 암과 희귀질환 등 난치성 질환의 조기 진단과 맞춤형 치료에 대한 관심이 높아지면서, 혈액과 같은 액상 생체시료에서 극미량의 표적 세포를 분리·분석하는 액체생검(Liquid Biopsy) 기술이 차세대 정밀의료의 핵심 기술로 주목받고 있다. 특히 외부 표지물질이나 복잡한 전처리 과정 없이 유체의 흐름만을 이용해 세포를 분리하는 관성미세유체역학(Inertial Microfluidics) 기술은 높은 처리량과 연속 공정이 가능해 차세대 진단 플랫폼의 핵심 요소기술로 평가받고 있다.

그러나 기존 기술은 뉴턴유체 또는 점탄성유체를 단일상으로 사용하는 방식이 대부분으로, 처리량과 분리 효율에 한계가 있으며 세포외소포체와 같은 나노 크기의 생체입자나 크기가 유사한 세포를 정밀하게 분리하는 데 어려움이 있었다.

이번 연구에서 공동연구팀은 뉴턴유체와 점탄성유체가 병행층류(Co-flow)를 형성하는 다상유동 환경에서 관성력과 탄성력이 동시에 작용하는 새로운 개념의 ‘다상유동 관성미세유체역학(Multiphase Elasto-Inertial Microfluidics)’을 제시했다. 연구팀은 유체 물성, 병행층류 조건, 미세유로 구조 및 입자의 크기와 형상에 따른 거동을 체계적으로 분석함으로써 차세대 세포·입자 분리 기술의 새로운 이론적 기반을 마련했다.

특히 이번 연구는 박진수 교수와 하병항 박사가 2016년 『Analytical Chemistry』에 발표한 선행 연구를 발전시킨 성과로, 당시 세계 최초로 보고된 뉴턴유체-점탄성유체 병행층류 기반 입자 선택적 집속 메커니즘을 확장·고도화했다는 점에서 학문적 의미가 크다.

이번 연구에는 전남대학교 김현욱 석사과정생과 Raihan Hadi Julio 석·박사통합과정생이 제1저자로 참여했으며, 박진수 교수와 하병항 박사가 교신저자를 맡았다.

박진수 교수는 “이번 연구는 기존 관성미세유체역학의 한계를 극복할 수 있는 새로운 연구 패러다임을 제시한 성과”라며 “향후 액체생검 기반 정밀의료 기술과 차세대 바이오진단 플랫폼 개발에 폭넓게 활용될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 우수신진연구사업과 전남대학교 심혈관 환자맞춤형 차세대 정밀의료기술 선도연구센터(RLRC), BK21 FOUR 미래혁신기계기술 인재양성 교육연구단의 지원을 받아 수행됐다.

[논문 정보]
Anal. Chem. 2026, 98, 16, 11603?11629
https://doi.org/10.1021/acs.analchem.6c00281