인공근육도 만든다···KAIST, 맞춤 바이오칩 개발

체외 3차원 환경서 골격근 배양
근감소증 등 질병 연구 활용 기대

[서울경제]

국내 연구진이 골격근을 인공적으로 만들 수 있는 맞춤 세포배양 시스템을 개발했다.

한국과학기술원(KAIST)은 전성윤 기계공학과 바이오미세유체연구실 교수와 심기동 기계공학과 교수 공동 연구팀이 체외 3차원 환경에서 골격근 조직을 제작하는 바이오 미세유체시스템을 개발했다고 27일 밝혔다. 연구성과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 지난달 7일 게재됐다.

골격근 조직 배양에 최적화한 미세유체 시스템 모식도. 사진 제공=KAIST

미세유체시스템은 반도체 칩을 만드는 데 쓰이는 포토리소그래피 공정 등을 응용해 세포와 생체조직을 배양하고 각종 실험을 할 수 있는 일종의 칩이다. 반도체처럼 미세유체시스템의 종류에 따라 배양할 수 있는 세포 등 용도가 다르다. 세포를 실험실에서 배양해 다양한 장기를 만드는 연구가 이뤄지는 가운데 골격근도 만들 수 있는 전용 칩이 개발된 것이다.

연구팀은 골격근 조직을 배양하는 데 필요한 하이드로겔의 구성 성분과 겔화 시간, 세포 농도 조절에 최적화한 미세유체시스템을 만들었다. 수축력과 반응속도, 조직 형태, 기계적 특성, 성장과 분화 같은 유전자 발현 비교 등 다양한 분석 실험을 통해 미세유체시스템으로 만들어진 골격근 조직의 상태를 확인했다.

전 교수는 “인공 골격근 조직 배양에 있어 세포가 함유된 하이드로젤 제조에 대한 조건의 영향을 탐구함으로써 기존의 균일하지 못한 배양 방식에 가이드라인을 제시했다”며 “향후 골격근뿐 아니라 심장이나 골수와 같은 인공 생체 조직 제작에 도움을 주고 본 플랫폼은 노화나 우주 미세중력등에 의한 근감소증을 비롯한 여러 근골격계 질병 연구에 활용 될 것을 기대한다”고 말했다.

김윤수 기자 sookim@sedaily.com