이상훈 교수 연구팀, 신경조직 재생을 위한 극세사 기술 개발 
세계적인 권위지 ‘Advanced Materials’誌 온라인 6월 호에 게재돼

▲ 보건과학대학 생체의공학과 이상훈 교수

보건과학대학 이상훈 교수(생체의공학과) 연구팀이 마이크로 구조물을 포함한 벨트형 극세사를 제작할 수 있는 마이크로 유체칩을 개발하고, 극세사 위에서 세포의 형태 및 위치를 제어할 수 있는 기술을 개발했다.

교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 NRL의 지원으로 수행된 이번 연구 결과는 세계적 권위지 Advanced Materials誌 온라인판 6월 호에 게재됐다. (*논문명 : Microfluidic Spinning of Flat Alginate Fibers with Grooves for Cell-Aligning Scaffolds)

이상훈 교수 연구팀은 마이크로 유체 칩을 이용하여 벨트형 극세사를 제작할 수 있는 기술을 개발했고, 극세사 위에 마이크로 구조물을 조각함으로써 인공  및 조직 재생 분야에 새로운 기능성 바이오 섬유를 제시했다.

이 기술을 이용하여 바이오 인공장기를 제작하기 위한 지지체의 제작 등의 기반 기술을 구축했는데, 다양한 세포(신경세포와 근육세포)들을 지지체 위에 일정하게 배열시킴으로써 손상된 신경이나 근육 조직의 재생, 치료가 가능하다. 

벨트형 극세사의 경우 평평한 면 위에서 안정적인 세포의 배양이 가능하고, 세포 간 상호작용을 도모함으로써 보다 나은 지지체를 제공할 수 있다.  

이 기술은 구현이 매우 간단하고, 복잡한 외부 장비 없이 정밀한 바이오 섬유의 제작이 가능한 기술이다. 머리카락 보다 가는 극세사 위에 요철 모양의 무늬의 크기와 개수 등을 다양하게 마이크로 단위로 연속적으로 조각 할 수 있다.

본 연구를 통하여 별다른 외부 조건 없이 지지체 위에서 세포의 형태 및 위치 제어가 가능하게 됐다.

이상훈 교수팀 기술의 가장 큰 특징은 기존의 방법과는 달리 제작 공정이 매우 간단하고, 세포들의 제어를 위한 외부 조건을 필요로 하지 않기 때문에 세포 배양의 최적의 상태에서 세포들의 형태 및 위치 등을 제어할 수 있다는 것이다.

이 연구로 인하여 다양한 형태를 포함한 섬유 등을 개발할 수 있고,  인공장기를 성공적으로 만들기 위한 지지체의 개발이 가능하다. 특히 일정한 배열 형태의 신경계 및 근육 등의 바이오 인공장기의 구현이 가능할 것으로 예상된다.

< 사 진 설 명 > 

그림1 마이크로 유체 칩 모식도

그림2  납작한 구조의 마이크로 섬유 및 표면 패터닝 기술

그림3 마이크로 섬유 표면 위 세포 배열 기술 (a) 표면에 마이크로구조물이 없는 섬유 위의 신경세포 (b)마이크로 구조물이 있는 경우 (c) 섬유세포가 마이크로 섬유 위에서 패터닝 된 사진 (d) 섬유 위의 신경 세포의 전자 현미경 사진

홍보팀 서민경(smk920@korea.ac.kr)