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재생 '인조근육’ 개발

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2018년 11월 05일 15:42 프린트하기

성균관대 연구진이 ‘전기유체공정’을 이용해 근섬유를 일정한 방향으로 배양하고 있는 모습. 성균관대 제공.
성균관대 연구진이 ‘전기유체공정’을 이용해 근섬유를 일정한 방향에 맞춰 배양하고 있는 모습. 성균관대 제공.

국내 연구진이 살아있는 세포를 이용한 ‘인조근육’을 만드는데 성공했다. 추가연구를 거치면 의료기술 발전에 큰 보탬이 될 것으로 기대된다.

 

성균관대 바이오메카트로닉스학과 김근형 교수팀은 살아있는 살아있는 근세포를 포함한 인조 ‘나노-근섬유’를 실제 근육처럼 한 방향으로 배양하는 기술을 처음으로 개발했다고 5일 밝혔다.

 

최근 들어 다양한 생체조직을 인공적으로 만들어 의료목적으로 사용하려는 연구가 이뤄지고 있다. 전기자극을 줘서 몸 속 여러 조직을 재생하는 ‘전기유체공정’ 기법, 세포를 인쇄하듯 찍어내는 ‘생체 3D프린팅기법’이 대표적인 연구로 꼽힌다.

 

하지만 근육세포 만큼은 연구가 더뎠다. 근육은 세포가 한 방향으로 정렬해 있어야 제 기능을 유지하는데, 기존 방법으로는 근육세포가 자라는 방향을 조절할 수 없다. 사고나 질병으로 근육의 상당 부분을 잃은 사람은 장애를 안고 살아가야 했다.

 

연구진은 근육세포가 자라는 방향을 제어하도록 전기유체공정을 한 단계 발전시켜 근육세포를 일정한 방향으로 배양하는데 성공했다. 수분을 특수분자 구조로 엮어 끈적하게 만든 ‘하이드로겔’에 세포가 원하는 방향으로 자라도록 유도하는 ‘바이오 잉크’를 첨가한 다음 근육세포를 배양해 전기자극을 가하는 원리다. 

 

이렇게 배양한 세포는 미세한 패턴이 한 방향으로 자라나 실제 동물의 근육처럼 섬유 다발을 형성했다. 전기유체공정에서 세포가 죽는 문제를 극복해 초기 세포 생존률을 90%로 끌어올렸다. 세포배열과 분화 등 세포활동이 기존 기술보다 3배까지 향상되는 효과도 확인했다. 김 교수는 “이 연구는 세포 나노 섬유를 일정한 방향으로 배열시키는데 성공한 첫 사례로”라고 설명했다.

 

이번 연구 성과는 재료과학 분야 국제학술지 스몰(Small)에 10월 11일자 표지논문으로 게재됐다.

 

 

 

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