경희대학교 기계공학과 허윤정 교수 연구팀이 간 질환을 관측하는 인공 장기칩을 개발했다고 30일 밝혔다.
허 교수 연구팀은 한림대학교 박민 교수 연구팀과 공동 연구를 진행해 간의 저산소 환경을 본뜬 인공 장기칩을 개발, 연구 결과는 국제 학술지
인공 장기칩은 마이크로 기술과 생체 공학 기술을 융합해 인체 장기를 작은 칩 형태로 구현한 기술로, 작은 공간에서 장기 구조와 기능을 재현하는 데 활용된다.
저산소 환경을 구축하고 유지하는 데엔 한유나 학술연구교수(논문 제1저자)가 보유한 저산소 환경에서의 세포배양 모델이 큰 역할을 한 것으로 알려졌다. 각종 간 질환이 발병하면 간에 저산소 환경이 구현되기 때문이다.
연구팀은 간 기능 변화를 측정하기 위해 간의 주요 생체 마커로 알부민(Albumin)을 선택했다. 알부민은 생체 내 분자를 운반하고 항염증, 안정화, 삼투압 조절 등 다양한 역할을 하는 한편 간세포에서만 분비돼 간 기능 대변하는 대표적인 바이오마커다.
또, 발현된 바이오마커의 분비 변화를 측정하기 위해 전기화학 바이오센서도 제작했다. 그 결과 저산소 환경 이전 왕성히 분비되던 알부민이 저산소 환경에서 급격히 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.
이번 연구는 인공 장기 칩과 적층 바이오센싱 시스템의 효과성을 입증했다. 인공 장기칩은 약물의 생리적 작용을 분석하고 예측하는 데 활용할 수 있어 의약품 개발에 활용될 수 있고, 해당 기술이 상용화되면 동물 실험을 대체할 수어 윤리적 실험 모델로 주목받고 있다.
연구팀은 간 외에도 췌장, 근육, 지방 등 4개의 인공 장기칩을 개발하기 위해 연구하고 있으며, 장기별 발생할 수 있는 질병 모델을 인공 장기칩으로 구현할 계획이다.
이번 연구는 한국연구재단의 4단계 BK21 사업과 기초연구실 사업의 지원을 받아 진행됐다.
/박지혜 기자 pjh@incheonilbo.com
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