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3차원 세포배양법 개발 "재생의료와 인공장기 적용"
복지부 지원 연구, 강선웅 박사팀…국제 저명학술지 게재
이창진 기자
기사입력: 2016-10-10 12:00:00
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국내 연구진이 인공장기와 신약 스크리닝 등에 필요한 3차원 세포배양 기술이 개발돼 주목된다.
강선웅 박사.
보건복지부(장관 정진엽)는 10일 "안전성평가연구소와 충남대학교 공동연구로 3차원 스페로이드 대량 생산과 장기간 배양이 가능한 새로운 배양 플랫폼 개발에 성공했다"고 밝혔다.
이번 연구결과는 국제 저명 학술저널 'NPG Asia Materials'(IF=8.772) 온라인 판 최신호에 게재돼 학술적 성과를 인정받았다.
복지부와 미래창조과학부, 농촌진흥청 지원으로 안전성평가연구소 강선웅 박사팀과 충남대 허강무 교수팀이 공동 개발했다.
스페로이드(spheroid)는 다수의 단일 세포들이 모여 3차원 구 형태를 이루는 세포 집합체를 의미한다.
연구팀은 글라이콜 키토산의 화학적 변형을 통해 세포 부착성이 없는 글리콜 키토산 유도체를 합성해 3D 스페로이드를 쉽고 간편하게 대량으로 생산 및 배양할 수 있는 플랫폼을 개발했다.
글리콜 키토산은 2-아미노-2-데옥시-D-글루코스가 베타-1.4 결합한 다당류로서 키틴을 탈아세틸화해 제조된 키토산 수용성 유도체이다.
이번에 개발된 배양 플랫폼은 상용화된 기존 제품 대비 60배 이상의 스페로이드 생산이 가능하며 생산을 위한 전처리 시간도 30분의 1로 단축했다.
3D 스페로이드 배앙을 요구하는 재생의료나 인공장기, 생체유용물질 생산, 생물 조직이나 기관, 장기 기능조사 및 신약 스크리닝, 내분비 교란 물질 등의 영향을 평가하는 동물 대체법 등 각 분야 산업에 적용 가능하다는 점에서 의미가 크다.
연구팀은 천연고분자인 글리콜 키토산에 아실화 반응을 통해 세포와 부착력을 최소화했으며, 온도 감응성을 이용해 상온에서 액체로 코팅 및 기타 가공이 수월하며 37도 세포배양 중 고체로 배양액 내에서 장기간 안정성을 보였다.
HGC 코팅 배양접시 제작 공정 및 3D 스페로이드 형성 및 배양법 모식도.
강선웅 박사와 허강무 교수는 "특별한 장비나 추가 공정없이 스페로이드를 대량으로 장기간 배양할 수 있는 새로운 방법을 제시한 것"이라고 연구성과를 설명했다.
복지부 이동욱 보건산업국장은 "재생의료가 미래의료 새로운 패러다임으로 떠오르는 가운데 많은 사람들에게 합리적인 가격으로 치료제를 공급하기 위해 대량 생산 기술 개발이 필수적"이라면서 "이러한 연구들이 더 많은 성과를 낼 수 있도록 적극 지원할 것"이라고 말했다.
이번 연구결과는 국제 저명 학술저널 'NPG Asia Materials'(IF=8.772) 온라인 판 최신호에 게재돼 학술적 성과를 인정받았다.
복지부와 미래창조과학부, 농촌진흥청 지원으로 안전성평가연구소 강선웅 박사팀과 충남대 허강무 교수팀이 공동 개발했다.
스페로이드(spheroid)는 다수의 단일 세포들이 모여 3차원 구 형태를 이루는 세포 집합체를 의미한다.
연구팀은 글라이콜 키토산의 화학적 변형을 통해 세포 부착성이 없는 글리콜 키토산 유도체를 합성해 3D 스페로이드를 쉽고 간편하게 대량으로 생산 및 배양할 수 있는 플랫폼을 개발했다.
글리콜 키토산은 2-아미노-2-데옥시-D-글루코스가 베타-1.4 결합한 다당류로서 키틴을 탈아세틸화해 제조된 키토산 수용성 유도체이다.
이번에 개발된 배양 플랫폼은 상용화된 기존 제품 대비 60배 이상의 스페로이드 생산이 가능하며 생산을 위한 전처리 시간도 30분의 1로 단축했다.
3D 스페로이드 배앙을 요구하는 재생의료나 인공장기, 생체유용물질 생산, 생물 조직이나 기관, 장기 기능조사 및 신약 스크리닝, 내분비 교란 물질 등의 영향을 평가하는 동물 대체법 등 각 분야 산업에 적용 가능하다는 점에서 의미가 크다.
연구팀은 천연고분자인 글리콜 키토산에 아실화 반응을 통해 세포와 부착력을 최소화했으며, 온도 감응성을 이용해 상온에서 액체로 코팅 및 기타 가공이 수월하며 37도 세포배양 중 고체로 배양액 내에서 장기간 안정성을 보였다.
복지부 이동욱 보건산업국장은 "재생의료가 미래의료 새로운 패러다임으로 떠오르는 가운데 많은 사람들에게 합리적인 가격으로 치료제를 공급하기 위해 대량 생산 기술 개발이 필수적"이라면서 "이러한 연구들이 더 많은 성과를 낼 수 있도록 적극 지원할 것"이라고 말했다.
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