국내 연구진이 3차원 세포배양용 하이드로젤을 이용한 새로운 결과를 잇따라 발표했다.
한국기초과학지원연구원(KBSI·원장 양성광)은 김정아 연구장비개발부 박사팀이 최근 하이드로젤이 내장된 3차원 복합 생체재료칩 제작 공정법 및 다수의 하이드로젤을 동시에 가교하는 새로운 방법을 개발해 향후 하이드로젤 기반 3차원 세포 및 조직 배양 연구에 중요한 계기를 마련했다고 19일 밝혔다.
생체적합성이 높은 수용성 고분자 화합물인 하이드로젤은 의학, 약학 등 다양한 분야 응용 연구가 활발한 물질로 생체모사분야에서 주목을 받고 있다.
연구팀은 하이드로젤을 생체모사용 칩에 내장한 후 가공·동결시키는 제작 공정을 적용해 한 달 이상 보관과 운송에 지장을 받지 않는 복합 생체재료칩을 개발했다. 약물평가 플랫폼 활용 가능성을 입증했다.
이를 통해 기존 복잡한 시료 준비 과정과 외부 환경 영향 등으로 재현성을 갖춘 3차원 생체 모델 제작이 어려웠던 문제점을 해결했다. 향후 3차원 복합 생체재료칩 대량 생산·유통, 일반사용자의 3차원 생체모델 제작도 손쉬워질 전망이다.
연구팀은 또 하이드로젤의 빠르고 안정적 가교를 위해 다수 하이드로젤 시료를 동시다발적으로 가교하는 '웰플레이트 기반 광(光)가교 시스템'을 개발하고 골다공증 약물평가에 적용했다.
광가교 시스템으로 확보된 다양한 기계물성의 시료 라이브러리를 제작, 줄기세포가 골세포로 분화하는 단계에서 골다공증 약물치료제를 처리했을 때 그 반응 양상이 다름을 확인했다.
특정 약물의 정확한 효능 검증 및 분석을 위해서는 생체조직의 다양한 기계적 물성을 고려한 분석이 필요함을 입증했다.
김정아 박사는 “KBSI는 현재 동물대체시험모델 개발을 목표로 효율적인 분석이 가능한 장치시스템 개발과 실험모델, 데이터 분석법을 고안하는 빅사업 연구를 수행하고 있다”며 “이번 하이드로젤 기반 두 연구 결과 중 하나는 미리 제작된 생체칩을 즉석밥같이 사용자에게 제공하는 방법이 가능해져 개인의 맞춤 약물평가에도 활용할 수 있을 것이며, 다른 하나는 우리가 만든 광가교 시스템을 통해 약효 평가를 위한 시험모델 제작에 유용하게 쓰일 것”이라고 밝혔다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
