KAIST, 조직공학 기술로 '골격근' 제작한다

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 첨단 바이오 제조기술로 골격근을 제작할 수 있는 기술이 개발됐다.

한국과학기술원(KAIST)은 기계공학과 전성윤 교수팀과 심기동 교수팀이 공동 연구를 통해 체외 삼차원환경에서 골격근 조직을 제작하는 바이오 미세유체시스템(Biomicrofluidic system)을 개발했다고 27일 밝혔다.
 
바이오 미세유체시스템은 반도체 회로제조 등에 사용되는 포토리소그래피(Photolithography) 공정 등을 기반으로 제작되는 마이크로 스케일 시스템이다. 세포 및 생체조직 배양, 유동 생성 및 제어 등에 활용된다.

이번에 공동연구팀은 자체개발한 미세유체시스템을 사용해 골격근 조직 배양에서 큰 비중을 차지하는 하이드로겔의 구성 성분, 겔화 시간, 세포의 농도를 조절해 다양한 조건에서의 삼차원 근육 밴드를 제작했다.

또 제작된 골격근 조직에 대한 근육 수축력 및 반응속도 측정과 함께 조직형태, 기계적 특성, 골격근 성장 및 분화와 관련된 유전자 발현 비교 등의 분석을 진행했다.
 
이어 분석결과를 토대로 최적의 근육 조직 제작법을 확립, 견고한 골격근 조직 제작에 성공했다.

이와 함께 하이드로젤 특성이 3D 근골격계 조직 발달에 미치는 영향을 조사해 하이드로젤의 기계적 특성이 세포분화와 조직 기능을 높인다는 점도 밝혀냈다.
 
KAIST 기계공학과 김재상 박사 및 김인우 박사과정 학생이 참여한 이번 연구는 국제 학술지인 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced functional materials)'에 지난달 7일자로 게제됐다. (논문명:Strategic Approaches in Generation of Robust Microphysiological 3D Musculoskeletal Tissue System)

전성윤 교수는 "이번 연구는 인공 골격근 조직 배양에 있어 세포가 함유된 하이드로젤 제조에 대한 조건영향을 탐구해 배양방식에 가이드라인을 제시하고 치료응용 및 질병 모델링을 위한 조직공학 최적화를 위한 필수 인사이트를 제공한다"며 "향후 골격근뿐 아니라 심장이나 골수와 같은 인공 생체조직 제작에도 도움이 될 것"이라고 말했다.


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