줄기세포 키우는 나노물질 나왔다

2014.01.07 18:00

  우리 몸 안의 뼈, 피부, 신경 세포 등은 모두 10억분의 1m 수준의 ‘나노’ 공간 속에서 만들어진다. 서울대 정종훈 바이오시스템·소재학부 교수팀은 우리 몸 속 세포의 눈높이에 맞춘 ‘생체 모방형 나노지지체’를 개발하고, ‘네이처’의 자매지 ‘사이언티픽 리포트’ 지난해 12월 19일 온라인판에 발표했다. 특히 이번 연구에는 지난해 7월 4일 갑작스레 세상을 뜬 고 서갑양 서울대 기계항공공학부 교수도 참여했다.


줄기세포가 뼈를 만드는 세포로 자라는 환경. 200nm로 좁은 틈새에서 자라난다. - Scientific Reports 제공
줄기세포가 뼈를 만드는 세포로 자라는 환경. 200nm로 좁은 틈새에서 자라난다. - Scientific Reports 제공

  연구팀은 줄기세포가 우리 몸 속에서 자라는 환경과 실험실에서 배양되는 환경에 큰 차이가 있다는점에 착안해 ‘나노지지체’에 주목했다.

 

  몸속에서 줄기세포가 자라는 실제 환경은 수백nm(10억 분의 1m) 수준의 길고 좁은 공간인데 반해, 실험실에서는 줄기세포의 실제 성장환경과는 다른 평평한 곳에서 키우며 화학물질 처리에만 초점을 맞춰왔다. 결국 알맞은 화학물질 처리를 해주더라도 성장환경의 차이 때문에 줄기세포를 원하는 세포로 만들기가 쉽지 않았다.

 

   연구팀이 만든 ‘생체모방형 나노지지체’는 뼈와 피부, 신경 줄기세포가 성장하는 환경을 모사한 틀로, 뼈 세포로 분화가 가능한 인간엽줄기세포는 틀의 폭이 500nm~1650nm 정도일 때 가장 잘 자랐다.

 

  논문 1저자인 서울대 김장호 연구원은 “나노지지체를 사용하면 기존 환경에서 줄기세포를 키울 때보다 원하는 세포를 20~30% 더 성공적으로 얻을 수 있다”며 “줄기세포를 원하는 세포로 만드는 성공률이 높아지는 만큼 부러진 앞으로 줄기세포를 이용해 부러진 뼈를 재생하거나 치아를 재생하는 데도 응용될 것”이라 설명했다.

 

550~1650nm 수준의 틀에서 키웠을 때 줄기세포가 가장 잘 자랐다. - 서울대학교 제공
550~1650nm 수준의 틀에서 키웠을 때 줄기세포가 가장 잘 자랐다. - 서울대학교 제공

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