증식과 분화 촉진하는 ‘줄기세포공장’ 찾았다
증식과 분화 촉진하는 ‘줄기세포공장’ 찾았다
  • 문병도 기자
  • 승인 2020.05.22 18:46
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김동성 포항공대 교수 연구팀

[뉴스웍스=문병도 기자] 줄기세포는 생물을 구성하는 세포들의 뿌리가 되는 어린 세포를 말한다.

줄기세포는 우리 몸을 구성하는 신체 내 어떤 조직으로든 발달할 수 있기 때문에 손상된 장기에 인위적으로 줄기세포를 넣어주는 줄기세포 치료는 ‘꿈의 치료법’이라고도 불린다.

김동성 포항공대(POSTECH) 기계공학과 교수, 김형우 박사, 이정수 석사 연구팀은 줄기세포의 증식과 내피 분화를 촉진할 수 있는, 사인 물결 모양의 마이크로-나노 이중 표면 구조체을 제작하는데 성공했다.

연골이나 관절염 치료를 위해 환자 둔부나 복부에서 추출한 지방유래 줄기세포(hASC)로 조직재생을 유도한다.

지방세포는 한꺼번에 많은 양의 줄기세포를 얻을 수 있고, 자가재생 능력을 가지고 있으며, 오랜 시간 성장할 수 있어 줄기세포 치료를 위한 ‘줄기세포공장’으로서 잠재력이 크다.

줄기세포 치료를 위해서는 무엇보다 줄기세포를 많이 증식시키고, 표적(혈관) 세포로 잘 분화시키는 것이 중요하다.

연구팀은 체내 구조에서 관측할 수 있는 부드러운 물결 형태의 패턴을 포함하는 마이크로-나노 이중구조의 고분자 표면구조체를 이용하여 지방유래 줄기세포의 증식과 혈관세포 분화를 연구했다.

여러 공정을 통해 마이크로 구조물들 사이에 크기가 100분의 1 이하의 나노 구조물이 동시에 있는 이중구조의 고분자 표면구조체를 제작했다.

다양한 크기의 마이크로-나노 물결 패턴이 하나의 샘플에 제작되어 있어, 한 번의 실험으로 지방유래 줄기세포의 세포 정렬, 증식, 혈관세포 분화 효율을 측정할 수 있고, 특정 크기 패턴에서 자가지방 줄기세포의 증식과 혈관세포 분화 효율이 모두 증가하는 것을 확인했다.

김동성 교수는 “이번 연구는 줄기세포의 증식과 혈관세포로의 분화를 모두 촉진시켜 줄기세포의 치료 적용 가능성을 한 단계 업그레이드 시킨 결과”라며 “이 연구는 혈관세포 분화에 초점을 맞추었지만, 실제 체내에 존재하는 부드러운 물결 형태의 조직구조를 갖는 근육, 피부, 신경, 연골, 뼈 등의 조직 분화에 적용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업, 바이오 의료기술개발사업의 지원으로 수행된 이번 연구결과는 첨단소재 분야 권위 학술지인 ‘어드밴스드 머터리얼즈 인터페이스 최신판에 표지논문으로 게재됐다.

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