과학기술사업화진흥원, 첨단산업 분야 국산 연구장비 사업화 지원 성과

과학기술사업화진흥원(원장 김병국)은 과학기술정보통신부의 ‘미래선도연구장비핵심기술개발사업’ 지원을 통해 엠비디 주식회사(이하 엠비디)가 ‘오가노이드·AI 기반 고속대량 신약평가 시스템’ 기술을 개발하고 상용화에 성공함으로써 전략기술 분야 국산 연구장비의 자립도 향상에 기여하고 있다고 11일 밝혔다. 엠비디는 자동화 및 표준화 기술을 바탕으로 3차원 오가노이드 기반 개인 맞춤형 정밀의료 항암제 반응 분석 서비스를 제공하는 기업이다. 또한 2022년 미래선도연구장비핵심기술개발사업에 선정되어 신약 개발 과정의 시간과 비용을 절감할 수 있는 오가노이드 기반 초고속 대량 스크리닝(HTS/HCS, High Throughput/Content Screening) 장비 기술을 확보했다. 엠비디는 해당 과제 수행을 통해 환자 유래 조직에서 세포를 분리해 오가노이드로 배양하고, 이를 활용해 약물의 효능과 독성을 평가하는 전 과정을 자동화한 시스템을 구축했다. 구체적으로 오가노이드 배양 플랫폼, 세포 전처리 모듈, 액상 시료 및 세포 분주 모듈, 자동 배양 모듈, 초고속 3D 형광 스캐너 및 분석 소프트웨어 모듈 등 6개 모듈 장비의 시제품 제작과 성능 검증을 완료하였다. 오가노이드 배양 플랫폼인 1536 필라/웰 플레이트를 비롯해 세포 전처리 모듈 구성 장비 중 조직 분쇄용 차퍼(Chopper), 효소 반응 온도 조절 셰이커(Shaker), 세포 분주 모듈(Spotter) 등은 이미 상용화되어 판매되고 있다. 나머지 구성 모듈인 원심분리기, 액상 시료 분주 모듈(Liquid Handler), 자동 배양 모듈(Automated Incubator), 초고속 3D 형광 스캐너(LSFM Scanner) 등의 장비와 전체 통합 시스템도 성능 검증을 마쳐 향후 1~3년 내 상용화를 목표로 하고 있다. 관계자에 따르면 개발 과정에서 가장 큰 도전 과제는 초고속 3D 형광 스캔이 가능한 장비 개발이었다. 기존 공초점 현미경과 유사한 품질 수준을 유지하면서도 10배 이상 빠른 스캐너가 요구되었기 때문이다. 이를 해결하기 위해 한국표준과학연구원 나노바이오측정그룹과 협력해 다양한 시도와 검증을 거쳐 광시트 형광 현미경(LSFM) 기반 스캐너를 개발하는 데 성공했다. 해당 시스템은 생체 환경과 유사한 조건에서 약물의 효능과 독성을 신속하고 정밀하게 스크리닝할 수 있어, 신약 개발, 정밀의학, 동물시험 대체 연구 등 다양한 분야에서 활용 가능하다. 아울러 각 모듈을 통합하여 하루 32,000개 이상의 약물을 스크리닝할 수 있어 연구 효율성 향상에 도움이 될 것으로 예상된다. 엠비디 구보성 대표는 “본 사업의 지원을 통해 고속대량 신약평가 시스템을 성공적으로 개발할 수 있었다”며 “지속적인 기술 경쟁력 확보를 통해 사업화 성공에 만전을 기하겠다”고 밝혔다. 사업을 총괄하는 미래선도연구장비사업단(한국표준과학연구원 강상우 단장)은 “현재까지 동 사업을 통해 83건의 특허출원, SCI(E)급 논문 61건, 8건의 기술실시 등의 성과를 달성했다”며 “엠비디 사례는 단기간 내 세계 최고 수준의 국산 장비를 상용화한 우수사례이며, 향후 장비 개발 성공 가능성과 상용화 성과 확보를 위해 지속적인 지원을 검토하겠다”고 말했다. 김병국 과학기술사업화진흥원 원장은 “엠비디의 성과는 미래 연구현장의 실제 수요를 기반으로 핵심기술을 개발하고, 이를 통합시스템 형태로 구현한 장비 개발의 모범 사례다. 특히 하드웨어와 AI 기반 소프트웨어를 융합해 고난도 기능을 구현했다는 점에서 첨단 연구장비 혁신의 방향을 잘 보여주고 있다”며 “우리 진흥원은 앞으로도 산업 분야의 실수요를 기반으로 국산 연구장비 개발과 사업화를 지속 지원하여, 공공연구성과 기반 첨단산업 경쟁력 강화에 기여하겠다”고 전했다.