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▲(왼쪽부터)서울대학교 화학생물공학부 황석연 교수, 한국과학기술원 생명화학공학과 임성갑 교수, 서울대병원 이비인후과 권성근 교수 |
종이 접기 원리를 통해 손상이 발생된 생체 조직과 유사한 모양의 생체 이식용 지지체를 제작하는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
이번 연구로 생체 이식용 재료를 간단하고 빠르게 조직 모양으로 성형하고 손상된 조직 재생에 적용할 수 있는 새로운 가능성이 제시됐다.
서울대학교 화학생물공학부 황석연 교수, 한국과학기술원 생명화학공학과 임성갑 교수, 서울대병원 이비인후과 권성근 교수 등 연구팀[사진]은 종이 접기 원리를 이용해 생체조직 모방 지지체를 제작, 이를 이용한 토끼 기도 연골 조직 재생에 성공했다고 30일 밝혔다.
연구팀은 먼저 성형성이 낮은 기존 지지체 재료들의 단점을 극복하기 위해 종이 접기와 같은 단순한 방법을 생체 조직 재생에 도입했다.
삼차원 구조의 복잡한 형태의 생체 조직 을 종이 접기 기술에 기반해서 간단하고 빠르게 만들 수 있게 해 실제 조직 모양을 모사하는 것이 가능토록 했다.
더불어 개시제를 이용한 화학 증착 공정(iCVD)을 통해 생체 재료들이 종이와 강한 결합을 할 수 있는 고분자를 코팅함으로써, 모양이 만들어진 종이 지지체에 세포와 생체 재료 박막을 안정적으로 형성할 수 있게 했다.
이를 통해 생체 내 조직에 손상이 발생됐을 때, 손상 조직과 유사한 모양의 지지체에 세포와 생체 재료를 함께 이식할 수 있는 기술을 확보했다.
연구팀은 새로이 고안된 기술의 생체 적용 가능성을 확인하기 위해 토끼 기관을 절제, 결손 부위를 종이 지지체로 대체하는 실험을 진행했다. 그 결과 이식된 종이 지지체 표면에 연골 조직이 재생되면서 기도 골격이 유지됐고 염증 반응도 관찰되지 않았다.
권성근 교수는 “기존에 개발됐던 합성 기관지지체와 비교해 매우 탁월한 생체 적합성을 보였고, 생체 내 존재하는 수분에 의해 종이 지지체의 물성 강도가 약화돼 기도 협착이 발생하지 않을까 우려했던 점도 관찰되지 않아 향후 매우 유망한 기관 지지체가 될 수 있을 것”이라고 평가했다.
황석연 교수는 “이번에 개발한 종이 접기를 이용한 조직공학 기술은 어떤 복잡한 모양이라도 쉽고 간단하게 지지체를 만들 수 있으며 다양한 세포를 다양한 조직에 이식 할 수 있어 그 동안 제기됐던 생체 이식용 지지체의 단점을 극복 할 수 있을 것”이라고 설명했다.
미래창조과학부, 보건복지부 지원을 받아 진행된 이번 연구 성과는 세계적인 학술지인 Proceedings of National Academy of Sciences (미국국립과학원회보) 11월 30일 온라인판에 게재됐으며, ‘이주의 하이라이트’에 선정됐다. |
