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오피니언

질량분석기(MS) 국산화, 아스타 'Tinkerbell'의 경쟁력 유료

기사입력 : 2017-03-21 09:57|수정 : 2017-03-23 15:25
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J. Ryang 객원기자

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[J약사의 시장탐구㉞]아스타를 통해 본 미생물 동정 및 체외진단

이번에는 신규상장기업 아스타에 대한 내용이다. 아스타는 자체개발 질량분석 장치인 'Tinkerbell(MALDI-TOF)'을 판매하고 이 기술을 이용해 미생물 동정(同定, identification) 및 암 체외진단 데이터베이스를 제공하는 기업이다.

About MALDI-TOF Mass Spectrometer

아스타의 핵심 사업 아이템은 MALDI-TOF를 이용한 질량분석기(MS) 및 이를 토대로 한 데이터베이스이다. 물질의 질량을 분석하는 데에 있어서는 굉장히 많은 기술들이 적용될 수 있다. 질량분석 장치를 구성하는 요소는 크게 5가지 정도로 나눌 수 있고, 분석 시료에 따라 ‘이온화 방법을 결정하는 Ion source와 분자량 측정을 담당하는 Mass Filter의 조합’이 결정된다.

▲질량분석기(MS) 구성요소

그 중 하나가 바이오폴리머 시료 분석에 적합한 MALDI(ION source)-TOF(Mass Filter) 조합인 것이다. MALDI(Matrix Assisted Laser Desorption Ionization)는 우리말로 기질보조레이저탈착이온화이다. 이는 DNA, 단백질, 펩타이드 그리고 당 분석 등의 바이오폴리머 질량분석에 사용되는 약이온화 방법 중 하나로, 레이저를 사용하여 기질(Matrix)에 붙어있는 물질을 기화(Vaporization) 및 이온화(Ionization) 시키는 기술이다. 이 기술의 가장 큰 장점은 일반적으로 질량이 크고, 열에 불안정한 생체 및 합성 고분자에 대해 시료의 분해없이 기화 및 이온화를 시킬 수 있다는 것이다.

TOF(Time of Flight) 분석기는 비행시간을 분석하는 기기다. MALDI 등으로부터 이온화 된 물질(analyte ions)은 전기장의 힘을 받는 가속구간으로 보내지게 되는데, 같은 힘에 대해 가속도와 질량은 반비례한다는 간단한 법칙이 이용되어 해당 물질의 '검출기까지의 비행시간-질량/무게비' 조정 값(Calibration value)을 구할 수 있다.

MALDI-TOF는 일정 길이 이상의 비행구간(Field-free drift)이 필요한, 덩치도 매우 크고 가격도 대당 5억원 이상을 호가하는 대형 장비다. 이에 반해 아스타의 MALDI-TOF MS인 'Tinkerbell'은 가정용 냉장고보다 작고 1.5억-2억원 정도의 합리적인 가격으로 시장에 출시되어 그 실효성이 주목받고 있다.

Microorganism ID by MALDI-TOF

MALDI-TOF를 비롯한 질량분석기는 대당 수억원 이상의 첨단 대형 연구장비의 대명사였다. 대부분의 경우 연구 목적으로만 사용되었고 분석장비를 만드는 몇몇 회사들의 독/과점 형태로 시장이 형성되었다.

▲Bruker Microflex and UltrafleXtreme MALDI-TOF, Bruker

하지만 MALDI-TOF MS의 미생물 동정 분석 등 임상진단기기로의 응용성이 대두되자 시장에서는 기능을 간추리고 편의성을 증대시킨 보급형 질량분석기 Linear MALDI-TOF MS의 수요가 급증하게 되었다. 예를 들면 Bruker사가 2011년 출시한 ‘Microflex’는 Reflector mode로 기존 고분자의 기초분석연구를 위해 사용이 가능할 뿐만 아니라, Linear mode에서 그들의 소프트웨어 Biotyper를 활용해 미생물 동정의 목적으로 사용이 가능하여 임상분야에서의 사용이 증대되고 있다.

단백질은 미생물의 구성성분 중 비교적 이온화가 잘되고 함량도 많아, 미생물 동정 분야에서의...

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