줄기세포 기능 촉진하는 원천기술 개발했다

2019.10.14 12:00
김장호(왼쪽) 전남대 지역바이소시스템공학과 교수와 정훈(오른쪽) 울산과학기술원(UNIST) 기계항공및원자력공학과 교수 연구팀은 줄기세포의 기능을 촉진시킬 수 있는 나노바늘구조 지지체를 개발했다. 한국연구재단 제공
김장호(왼쪽) 전남대 지역바이소시스템공학과 교수와 정훈(오른쪽) 울산과학기술원(UNIST) 기계항공및원자력공학과 교수 연구팀은 줄기세포의 기능을 촉진시킬 수 있는 나노바늘구조 지지체를 개발했다. 한국연구재단 제공

줄기세포는 인체 각 부분으로 분화해 성장하는 세포다. 신체 면역반응을 최소화하고 유효한 단백질 인자 배출을 하는 등 치료제로서 다양한 장점이 있다. 국내 연구팀이 이런 줄기세포의 기능을 촉진하는 기술을 개발했다. 차세대 의료기기 및 줄기세포 치료용 원천 기술로 활용될 것으로 기대를 모은다.  


김장호 전남대 지역바이오시스템공학과 교수와 정훈 울산과학기술원(UNIST) 기계항공및원자력공학과 교수 연구팀은 줄기세포의 기능을 촉진시킬 수 있는 나노바늘구조 지지체를 개발했다고 14일 밝혔다.


연구팀이 개발한 지지체는 지름 50nm (나노미터. 1nm는 10억 분의 1m), 높이 300nm의 나노바늘을 500nm 간격으로 배열한 형태다. 이 지지체는 하이드로겔 소재로 줄기세포를 배양해 성장인자 분비를 촉진하고 뼈, 연골, 지방 등 특정 세포로의 분화를 향상시켜 조직을 재생시킬 수 있다. 


연구팀은 “나노바늘이 줄기세포 부착 표면에 적당한 구조적 자극을 줄 수 있으며 줄기세포의 다양한 기능에 영향을 미친다”며 “특히 줄기세포의 연골, 지방, 골세포로의 분화가 촉진되며 성장인자 분비가 향상됐다”고 설명했다.


실제 연구팀이 나노바늘구조 지지체에 줄기세포를 배양하고 두개골 손상 쥐에 삽입해 2주 후 관찰한 결과, 골 조직 재생이 향상되는 것을 확인했다. 이식된 나노바늘구조 지지체에 존재하는 줄기세포의 특정 골세포 분화 단백질의 생성이 촉진되는 것으로 나타났다.


연구팀은 “이번 연구결과는 생체소재를 활용한 차세대 임플란트 등의 의료기기 혹은 줄기세포 기반의 바이오의약품 및 조직재생 치료제 개발에 활용할 수 있을 것으로 기대된다”며 “이 나노구조체를 이용한 약물전달플랫폼 연구를 지속할 계획”이라고 밝혔다.


이번 연구결과는 국제학술지 ‘ACS 나노’ 지난달 13일자에 발표됐다.

 

나노바늘구조 지지체 제작 과정과 전자현미경 이미지다. 한국연구재단 제공
나노바늘구조 지지체 제작 과정과 전자현미경 이미지다. 한국연구재단 제공

 

 


 

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