포스텍은 기계공학과 김동성 교수와 원광대 기계공학과 서경덕 교수 연구팀이 온도변화에 반응하는 특수 고분자, 폴리나이팜(PNIPAAm)을 3차원 형상으로 구현, 손상부위에 적합한 맞춤형 ‘세포시트’를 제작할 수 있는 온도감응형 3차원 세포배양 플랫폼을 개발했다고 10일 밝혔다.
이번 연구는 생물소재 분야 국제학술지인 바이오머터리얼스 사이언스(Biomaterials Science)지의 표지논문을 통해 발표됐다.
온도감응형 고분자인 ‘폴리나이팜’은 세포친화적인 배양 환경을 제공할 수 있으며 특히 온도 변화에 따라 친수‧소수 특성 변화를 일으키는 물질이다.
기존에는 폴리나이팜을 세포배양접시에 나노미터(nm) 수준으로 얇게 코팅해 세포 배양 후 온도 변화를 통해 세포시트를 수확해 왔지만, 세포별로 필요한 코팅 조건이 각자 달라 활용 범위가 제한됐다.
연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 폴리나이팜 자체로 세포배양 플랫폼을 구현하는 데 초점을 맞추어 연구를 진행했다.
그 결과 폴리나이팜의 함유량을 극대화하고 하이드로젤 자체의 탄성 계수를 기존 대비 1500배 증가시킴으로써, 폴리나이팜으로만 이루어진 온도감응형 3차원 세포배양 플랫폼을 제작하는데 성공했다.
이 플랫폼은 세포의 탈부착이 용이하며, 하나의 플랫폼상에서 세포주부터 1차 배양세포에 이르기까지 다양한 세포의 ‘세포시트’를 수확할 수 있다는 사실을 확인했다.
또, 다량의 영양분들이 함유돼 있어 세포시트 제작에 걸리는 시간을 기존 평균 7일에서 3일로 단축하고 세포시트 기능도 향상할 수 있었다.
김동성 교수는 “하이드로젤 기반의 온도감응형 3차원 세포배양 플랫폼은 모든 종류의 세포를 ‘세포시트’로 만들어 수확할 수 있어, 향후 재생의학 분야 특히 세포시트공학 기술 발전에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
포항=안창한 기자 changhan@kmib.co.kr
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