아주대 김재호 교수팀 개발
입자 크기·밀도 등 정밀제어
빠른 신약개발에 기여 전망
입자 크기·밀도 등 정밀제어
빠른 신약개발에 기여 전망
■2017 사업화 유망 히든테크
(7) 맞춤형 세포배양 기판 제조기술
재생의료는 체세포나 줄기세포 등을 이용해 손상된 인체의 조직이나 장기를 대체하거나 재생시켜 정상 기능을 되살리는 의료기술이다. 기존 치료법으로 치료가 불가능했던 난치 질환에 대한 근원적인 치료 방법을 제공할 것으로 기대를 모으고 있다. 재생의료는 연평균 10% 이상의 지속적인 성장률로 수조원 대의 새로운 의료시장을 열어가고 있다.
줄기세포를 포함해 재생의료 분야에 필수적인 세포치료제 연구개발(R&D)에 있어 가장 기반이 되는 기술은 적은 수의 생체 세포를 원하는 기능을 유지하며 대량으로 증식시키는 방법이다. 이를 위해선 인체 조직과 최대한 유사한 환경에서 세포를 배양해 고유의 특성을 잃지 않도록 해야 한다. 대표적인 방법으로 생체 내부와 유사한 구조를 가진 3차원 구형 세포 응집체인 '스페로이드' 형태로 세포를 배양하는 기술을 들 수 있다. 이를 통해 세포가 가진 고유의 특성을 상실하고 성질이 다른 세포로 변화하는 '탈분화' 현상을 최소화할 수 있는 것으로 알려져 있다.
김재호 아주대학교 교수(응용화학생명공학과)팀은 '입자정렬기술'(PAS)을 배양 기판 제조에 적용해 다양한 세포들의 특성을 제어할 수 있는 맞춤형 세포배양 기판 제조 기술을 개발하고 있다.
구형입자를 사용해 필름 상에 세포 말단 두께인 50㎚부터 개별 세포 크기인 10㎛ 수준까지 다양한 미세 요철 구조를 형성하고, 기판표면 물질을 정교하게 개질하는 방법을 통해 각 세포 특성에 맞춘 배양 기판을 생산하는 기술이다. 이 기술을 활용하면 스페로이드 형태로 세포를 배양하거나 세포의 증식과 분화 과정 중 세포의 유전적 특성을 유지할 수 있는 세포배양 기판을 저비용으로 대량 생산할 수 있다. 연구팀이 개발한 기술은 올 초 과학기술정보통신부의 연구성과 사업화지원 기술컨설팅(유망기술) 과제에 선정돼 본격적인 상용화 연구를 수행하고 있다.
현재 기판 생산 공정에 대한 전반적인 기술개발을 마치고 여러 외부 기관과의 협업을 통해 PAS 기판의 특성을 확인하는 작업을 진행 중이다. 이미 연골 관절 치료용 세포의 생산과 약물 개발용 스크리닝을 위한 스페로이드 생산에 적합하다는 평가를 받고 있으며, 기업체와의 교류를 통해 항암제 개발에 필요한 암 조직 모사체의 생산 기술도 검증하고 있다.
김재호 교수는 "PAS 기판은 입자의 크기, 표면 물질 종류와 밀도가 정밀하게 제어 될 뿐 아니라 3∼500㎛ 수준의 패턴화가 된 기판을 대 면적 필름 상으로 공급할 수 있다"며 "앞으로 빠른 신약 개발과 양산 수준의 세포 치료제 개발 등에 크게 기여 할 수 있을 것"이라고 말했다.
남도영기자 namdo0@dt.co.kr
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