이후 그는 자신이 가르치던 대학원생 조지 코리르를 영입, 뮤직 박스처럼 작동하는 정밀 과학장치 개발에 돌입했다. 가장 먼저 두 사람은 종이에 어떤 패턴으로 구멍을 뚫어야 특정 화학반응이 유발되는지 알아내야 했다. 이 종이가 일종의 펀치 테이프 역할을 해 나노리터 크기의 물방울들을 생성하는 소형 기계식 펌프와 밸브를 작동시킨다.
그렇게 약 20여개의 시제품은 만든 끝에 사과 크기만한 '펀치카드 프로그래머블 마이크로플루이딕스(PPM)'의 양산 준비를 마칠 수 있었다.
프라카시 교수에 따르면 기존의 마이크로플루이딕스칩은 개당 최대 1,500달러에 달하지만 PPM은 15개에 5달러 정도다. 사용법도 간단해 누구든 칩과 펀치만 있으면 복잡한 화학반응을 일으킬 수 있다. 교육수준이 낮은 개발도상국의 의료요원일지라도 어렵지 않게 혈액 샘플로 치명적인 질병들을 진단할 수 있다는 얘기다. 케냐 출신의 코리르는 어린 시절 충분히 예방 가능한 질병 때문에 사람들이 고통 받는 모습을 많이 목격했다고 한다. "PPM은 이를 막아줄 훌륭한 도구입니다."
① 혈액 등의 액체 샘플을 떨어뜨린 뒤 특정 화학반응을 일으킬 펀치카드를 끼우고, 크랭크를 손으로 돌린다.
② 15개의 톱니 중 하나가 펀치 구멍에 끼워지면 다른 톱니들이 액체 유입 통로를 압착, 화학약품을 마이크로플루이딕스칩 속으로 주입한다.
③ 펀치 구멍도 정확한 용량 조절을 위해 한 방울의 액체 샘플을 짜낼 수 있다.
④ 톱니가 15개인만큼 최대 15종의 화학물질을 서로 반응하도록 만들 수 있다.
⑤ 사용자는 수백 배율의 내장 렌즈를 통해 분석결과를 확인할 수 있다.
발명가: 마누 프라카시, 조지 코리르
소속: 미국 스탠퍼드대학
발명품: 펀치카드 프로그래머블 마이크로플루이딕스
개발비: 5만 달러
기술 성숙도: ◆◆◆◆◇
[Tip #4] 브리의 조언
인간의 생활을 편리하게, 안전하게, 창조적으로 바꿔놓을 물건을 개발해라. 그리고 큰 스케일의 문제에 도전하라. 뉴욕에서 런던까지 15분 만에 이동할 수 있는 방법 같은 것들 말이다. 또한 나노 크기의 볼베어링 생산공정처럼 작은 스케일의 문제도 탐구하자.
랩온어칩 (lab on a chip) 작은 칩 하나로 실험실 수준의 연구를 수행할 수 있도록 만든 장치.
PPM Punchcard Programmable Microfluidics
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