[전자공학] 바이오 센서

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목차: I. 서론
II. 바이오센서의 기술개요
III. 바이오칩/바이오센서의 시장 동향과 전망
가. 세계 시장 규모
나. 국내 시장 동향
IV. 바이오칩/바이오센서의 기술 동향과 전망
Ⅴ맺음말
[출처]

본문내용: 나. 국내 시장 동향
우리나라의 바이오센서 시장은 (주)올메디쿠스, (주)인포피아 (주)아이센스, 바이오포커스 등 몇 군데의 벤처기업에서 제품을 출시하고 있는 상태로 최근 매출이 상승하고 있다. 현재 국내 바이오센서 기업들이 주로 관심을 가지고 있는 분야는 90% 이상이 의료용 바이오센서로, 아직 식품분석용과 환경용 및 그밖에 다른 분야의 바이오센서에 대한 관심 정도가 상대적으로 낮은 상태이다. 한편, 국내 바이오센서의 시장규모는 2001년에 약 50억 원, 2003년에는 약 100억 원 정도의 시장이 형성된 것으로 분석되었다(<표 4> 참조).

향후 전망을 살펴보면 국내의 경우 바이오센서가 국산화되어 있으나, 아직 외국 제품 의존성이 높은 실정이다. 국내에서는 혈당 바이오센서 제품 외에는 시장이 매우 미미하나, 건강에 대한 관심이 고조되고 있으므로 혈당 바이오센서뿐만 아니라 젖산, 콜레스테롤 등 다양한 바이오센서 관련 수요가 커질 것으로 전망된다. 국내 시장 성장률이 향후 세계 시장의 연평균 성장률(CAGR 10.4%)과 비슷하다고 할 때 2005년에 약 300억 원 정도로 추정되며, 2007년에 500억 원 정도, 2010년에 약 700억 원 정도가 될 것으로 예상된다. 이러한 예상은 세계 시장의 연평균 성장률로부터 추정한 것으로 국내 시장이 아직 초기 단계에 있는 것을 고려할 때, 그리고 국내 나노 기술 연구 등의 활성화에 따른 연구용 바이오센서의 수요 증가를 고려할 때 국내 시장 성장률은 세계 시장 성장률보다 더 클 수 있을 것으로 예상된다.

IV. 바이오칩/바이오센서의 기술 동향과 전망

현재 바이오센서의 문제점으로는 얇은 막의 약한 접착력, 감도의 심한 변화, 구성품의 결여, 잡음간섭, 분석하고자 하는 물질 또는 화학성분 탐지의 특이성, 소형화의 어려움 등이 지적되고 있다. 이에 시험 안정성이 높고, 데이터 프로세싱 능력이 우수하고, 다양한 분석능력을 갖으며, 소형이면서 사용이 간편하고 가격이 낮으며 수명이 긴 바이오센서의 개발이 시급히 요구되고 있는 실정이다. 현재 바이오센서의 시장은 혈당 센서가 약 80% 이상을 차지하고 있으므로 혈당 센서에 대한 연구는 지금까지 개발된 혈당 센서가 가지는 단점이 완전히 극복될 때까지는 많은 노력이 있어야 할 것으로 보인다. 항체-항원 반응을 이용한 면역 센서의 개발은 항원-항체 그 자체의 개발보다는 항원 및 항체를 어떻게 센서 위에 배열하고 신호전환기와 어떻게 연결시켜야 센서의 효율이 극대화될 것인가에 많은 노력을 기울이고 있다. 최근의 발표에 따르면 항체를 제대로 배열하는 것만으로도 감도를 약10배 정도는 증가시킬 수 있는 것으로 나타났기 때문에 나노테크놀로지(NT)를 이용한 항체의 고정화 및 최적화 된 배열에 많은 연구가 이루어지고 있다.
바이오칩은 크게 마이크로어레이(microarray)와 미세유속(microfluidics) 칩으로 구분할 수 있다. 마이크로어레이는 수천 혹은 수만 개의 DNA, 단백질, 탄수화물, 펩타이드 등을 일정간격으로 배열하여 붙이고, 분석대상 물질을 처리하여 결합 양상을 분석할 수 있는 칩(DNA칩, 단백질 칩)이고, 미세유속 칩 또는 랩온어칩은 미량의 분석대상 물질을 흘려보내면서 칩에 집적되어 있는 각종 생물분자 혹은 센서와 반응하는 양상을 분석 할 수 있는 칩이다. Agilent사에도 유전자를 분석하기 위한 소형 마이크로어레이를 개발하였으며 현재 세계 2위로 시장을 점유하고 있다.
소비 전력이 적고, 크기가 작으며, 가벼우면서 집적화가 가능하여 값싼 센서를 대량으로 재현성 있게 생산하는 데 필요한 생체정보 신호처리 시스템 및 그 플랫폼 제작에 응용이 기대되는 자기 센서를 이용한 바이오센서에 대한 연구는 1998년 미국 해군연구소(Naval Research Lab.: NRL)에서 85㎛×5㎛ 크기의 GMR 센서를 사용하여 단일 마이크로 입자 측정에 성공 한 것이 최초이다. 2000년 NRL과 벤처기업인 Non-volatile Electronics(NVE)는 공동으로 64개 센서 어레이를 제작 및 portable 측정 시스템 시작품 제작에 성공하였다((그림 2) 참조). 스텐포드, MIT 및 IBM은 공동연구를 통해 2003년 실험실 수준에서 단분자 분해능을 가지는 3㎛×12㎛ 크기의 센서 개발에 성공하였다. 독일 Bielefeld 대학에서는 2004년 75㎛×75㎛ 스파이어럴 형태의 GMR 센서 소자를 이용하여 수개의 분해능을 가지는 센서 개발에 성공하였다. 동 연구팀에서는 3㎛×3㎛ 크기의 TMR 센서 소자를 개발하여 860nm 크기의 입자 분해능을 3 개 수준으로 향상시켰다. 현재에는 센서 개발보다 자기적 방법으로 마이크로 유체 제어를 통한 분자 조작 연구에 치중하고 있다. 또 Munster 대학에서도 GMR 방식으로 수 개의 분자 분해능에 센서 개발에 성공하였다. 포르투갈국립연구소인 INESC는 2000년부터 연구를 수행하여 GMR 방식으로 수개의 나노입자 분해능을 가지는 센서 개발에 성공하였다. 현재 INESC에서도 센서 개발보다 자기적 방법으로 마이크로 유체 제어를 통한 분자 조작 및 바이오, 의약 연구에 치중하고 있다. 필립스 연구소에서도 2005년 GMR을 이용하여 3㎛×100㎛의 바 형태의 센서 소자를 개발하여 분해능을 300nm 크기의 입자 10 개 수준으로 향상시켰다. 벨지움연구소 IMEC에서는 2003년 GMR을

참고문헌: [출처]

[1] 정병주. “유비쿼터스사회연구시리즈 제17호 - 유비쿼터스 사회의 의료,
보건 비즈니스트렌드”2006.
[2] http://blog.naver.com/nanomate/110024209496 |작성자 밝은햇살
[3] 바이오 센서 관련 최근 기술 및 수요 동향|작성자 아는만큼
http://blog.naver.com/chk1123?Redirect=Log&logNo=30006165903
[4] http://blog.ohmynews.com/ojoo/125375 |작성자 정명애,정상돈 ETRI 의료정보보호연구팀
machung@etri.re.kr 정교일,손승원 etri정보보호연구단
[5] 한국기술산업, 농림부 바이오센서 개발사로 선정 2009.03.30 14:31
이데일리 이진철 기자 cheol@이데일리

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