"생체 내 나노코딩 제어 시스템 개발" 고려대 연구팀 논문, SCI급 저명 국제학술지 등재
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"생체 내 나노코딩 제어 시스템 개발" 고려대 연구팀 논문, SCI급 저명 국제학술지 등재
  • 정 현 기자
  • 승인 2020.08.31 22:52
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국제학술지 'Advanced Materials' 8월 21자 게재

[위즈뉴스] 한국연구재단은 27일, 고려대학교 연구팀이 임플란트 소재 표면에서 세포의 부착과 분화를 조절할 수 있는 생체 내 나노코딩 제어 시스템을 개발했다고 밝혔다.

이번 연구결과를 담은 논문은 SCI급 국제학술지 'Advanced Materials(IF=25.809)' 8월 21자에 게재됐다.

논문명은 'Independent Tuning of Nano-Ligand Frequency and Sequences Regulates the Adhesion and Differentiation of Stem Cells'이며, 민선홍 석박사통합과정생과 전유상 박사가 각각 제1저자로, 김영근 교수와 강희민 교수가 각각 교신저자로 참여했다. 

왼쪽부터 강희만 교수, 김영근 교수, 민선홍 석박사통합과정생, 전유상 박사 / 사진=한국연구재단
왼쪽부터 강희만 교수, 김영근 교수, 민선홍 석박사통합과정생, 전유상 박사 / 사진=한국연구재단

줄기세포는 주변 환경을 감지하며 그 환경에 맞는 조직 세포로 분화할 수 있다. 이런 특성을 이용하여 뼈, 지방, 근육, 심근, 혈관, 연골 등 다양한 기관 조직 세포로 분화를 유도할 수 있어 재생 의학 및 공학 분야에서 주목받고 있다.

그러나 체내에서 줄기세포의 부착에 대한 조절 뿐만 아니라 분화에 대한 조절이 원활하지 않다는 문제점이 있다.

연구팀은 나노틀과 펄스전기도금을 이용하여 제작된 철-금 다층 구조 나노선(나노바코드)을 활용하여 임플란트 소재 표면 위에서 리간드의 주기성과 배열순서를 정밀하게 제어할 수 있는 나노 코딩을 통한 줄기세포의 부착 및 분화의 조절이 가능한 시스템을 개발했다.

생체내 나노코딩 제어 시스템의 모식도 / 자료이미지=한국연구재단
생체내 나노코딩 제어 시스템의 모식도 / 자료이미지=한국연구재단

나노바코드는 그 마디의 주기성과 배열순서를 다르게 하여 다양한 표현형을 가지도록 유도되었고, 나노리간드 주기성이 낮고 배열순서가 끝단에 위치할수록 줄기세포의 부착율과 골세포로의 분화율이 성공적으로 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

나노바코드를 이용한 리간드 주기성과 배열순서의 정밀한 코딩 제어 시스템 개발로 임플란트 소재의 생체내 줄기세포의 제어 가능성을 검증한 데 의의가 있다.

연구팀은 "지금까지 많은 연구자들이 세포의 부착에 영향을 주는 RGD를 사용하고 있지만 이를 줄기세포의 분화조절을 위해 새로운 소재를 고안하는 연구는 많이 미진한 상황이었다"면서 "이번에 연구진들이 개발한 나노바코드와 같이 주기성이 다른 생체 친화적 소재에 의해 줄기세포의 분화가 조절되는 연구는 지금까지 보고된 바 없는 매우 독창적인 연구결과"라고 말했다.  

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 신진 연구자지원사업 및 중견연구자지원사업의 지원으로 수행 되었다.


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