POSTECH, 인간 근육 모방한 체외 인공근육 재생 기술 개발
POSTECH, 인간 근육 모방한 체외 인공근육 재생 기술 개발
  • 신효송 기자
  • 승인 2018.09.16 14:09
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조동우·김동성 교수팀, 기존 대비 2배 유사한 인공 근육 개발 성공

[대학저널 신효송 기자] POSTECH(포항공대, 총장 김도연) 기계공학과 조동우·김동성 교수, 최영진 박사와 한국기술교육대 박성제 교수 공동연구팀이 포항 방사광가속기 X-선 리소그래피 기술과 근육 세포의 세포외기질(extracellular matrix)을 사용해 인간의 몸 속 근육과 최대 2배 이상 유사한 체외 근육조직을 재생할 수 있는 기술을 개발했다. 연구결과는 국제 학술지 저널 오브 머터리얼즈 케미스트리(Journal of Materials Chemistry) 9월 12일자 표지 논문으로 게제됐다.

‘체외 근육 조직’을 만들기 위해서 그 동안은 일반적인 세포배양접시를 사용했다. 하지만 이 방법은 우리 몸 속 근육처럼 근육 세포가 한 쪽 방향으로 나란히 정렬되도록 자라나게 하지 못해 근육 조직이 실제 체내 조직과 다르게 자란다는 문제가 있었다. 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 새로운 형태의 세포배양 기판 제작에 관심을 기울였다.

연구팀은 포항 방사광가속기 X-선 리소그래피 기술을 활용해 수십 마이크로미터 크기의 부드러운 물결무늬가 새겨진 세포배양 기판을 개발했다. 이 기판은 실제 사람의 골격근 형태와 비슷한 물결무늬를 가지고 있어서 근육 세포가 한쪽 방향으로 정렬되면서 자라도록 유도할 수 있다. 이 기술을 활용하면 기존보다 2배 이상 사람의 몸과 유사한 형태의 근육 조직을 만들 수 있다.

이 기판위에 사람의 근육 조직에서 추출한 세포외기질을 코팅해, 근육 세포에게 실제 체내 근육과 유사한 성장 조건을 제공했다. 그 결과 각종 성장인자와 중요한 단백질들이 발현되는 것을 확인했다. 근육 세포의 생존율을 높이고 체내 근육 세포와 유사하게 분화하고 성숙 하도록 돕는다는 사실이 확인됐다.

연구를 주도한 조동우 교수는 “이 인공근육은 사람과 흡사한 지형적 구조와 미세 환경을 동시에 구현한데 의미가 있다”며 “체내 근육과 더욱 비슷한 인공근육 재생 기술을 확보하고 이를 활용해 신약 개발, 바이오닉스 기술 개발 등에 사용할 수 있는 체외 테스트 플랫폼으로 활용 가능할 것”이라고 말했다.

한편 이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 생체모사형 메카트로닉스 융합기술개발사업(사업단장 한국과학기술연구원 오상록박사)의 지원으로 수행됐다.


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