[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 환자의 혈액을 활용해 하나의 구조체 안에서 근육 재생과 혈관 형성을 동시에 유도하는 인공조직 제작기술을 개발했다.

한국연구재단은 울산과학기술원(UNIST) 강주헌 교수팀과 연세대학교 의과대학 진윤희 교수팀이 미세유체 기반 전단응력을 활용한 혈관화 근육조직 제작플랫폼 'SPARC(스파크)'를 개발했다고 20일 밝혔다.

대용적 근육 손상은 외상이나 암 절제 등으로 인해 근육이 넓게 소실되는 질환응로 근육과 혈관이 동시에 파괴돼 자연회복이 거의 불가능하다.

기존 이식체는 근육의 정렬이나 혈관 형성 중 한쪽 기능에만 치중해 두 조직을 동시에 재생하는데 한계가 있었다.

이번에 공동 연구팀은 미세유체 채널 내부의 마이크로 기둥 구조를 통해 유체가 흐를 때 물체의 표면에 평행하게 작용하는 힘인 '전단응력'을 조절, 피브린의 구조를 변형시키는 SPARC 플랫폼을 구축했다.

혈액 응고과정에서 생기는 단백질인 피브린은 환자의 혈액에서 직접 얻을 수 있어 면역 거부반응이 적은 맞춤형 소재다.

SPARC 플랫폼 내부 확인 결과, 전단응력이 높은 곳은 피브린 다발이 조밀하게 정렬돼 근육세포 분화에 적합한 단단한 환경이 만들어졌고 전단응력이 낮은 곳은 유연한 구조가 형성돼 혈관세포가 네트워크를 만들기 유리한 환경이 조성됐다.

이를 통해 하나의 구조체 안에서 근육과 혈관이 공간적으로 구분돼 동시에 성장하는 결과를 얻었다.

생쥐 근육 손상모델에 적용한 시험에서 제작된 구조체는 숙주의 혈관과 성공적으로 연결돼 혈관 재형성을 돕고 근섬유 재생과 운동기능 회복을 촉진하는게 확인됐다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원으로 수행된 이번 연구성과는  재료과학 분야 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)' 온라인판에 지닌달 22일 게재됐다.

강주헌 교수는 "이 기술은 피브린이 물리적 자극에 의해 정렬되는 특성을 활용해 단일 소재로 복합 미세환경을 구현했다는 점에서 의미가 크다"며 "향후 외상성 근육 손상 및 암 절제 후 조직결손 등 다양한 난치성 질환치료에 적용될 수 있을 것"이라고 말했다.


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