`나노구멍`으로 세포 조절하는 기능성 생체재료 만든다

국내 연구자가 참여한 국제 연구진이 특수 레이저를 이용해 몸 안에 들어가는 생체이식 소재의 표면을 조절해 기능성을 강화하는 기술을 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST) 의공학연구소 생체재료연구단 전호정 박사는 미 버클리캘리포니아주립대 기계공학과 코스타스 그리고로폴러스 교수, 재료공학과 케빈 힐리 교수팀과 공동으로 펨토초 레이저를 이용해 만든 1㎛ 미만의 나노구멍 패턴을 이용해 재료 표면에서 세포 성장과 운동을 조절하는 기술을 개발했다고 27일 밝혔다.

우리 몸을 구성하는 세포는 대부분 주변 세포나 조직의 표면에 붙어 생존해 기능을 발현하게 된다. 몸 안에 임플란트 같은 생체재료를 이식했을 때도 마찬가지로 세포가 와서 달라붙게 되는데, 이때 세포는 사람의 발과 비슷한 역할을 하는 '초점 접착역' 형태로 생체재료 표면에 부착된다.

연구진은 생체 재료 표면에 크기와 간격을 바꿔가며 나노구멍을 만들어 실험한 결과, 나노구멍이 세포의 초점 접착역에 영향을 미친다는 점을 발견했다. 나노구멍 간격을 조정하면 세포가 붙지 않는 표면을 만들거나, 세포를 특정한 장소로 몰아서 세포들이 띠 모양, 원 모양 등으로 그룹을 형성하도록 유도할 수 있었다. 이를 통해 임플란트 표면에 선택적으로 세포를 붙게 하거나 아예 붙지 않게 할 수 있었으며, 임플란트 주변조직의 재생을 억제하거나 촉진할 수도 있었다.

이 기술을 이용하면 부작용을 최소화한 인공 수정체와 혈관 스텐트나 뼈 재생을 촉진하는 임플란트 등의 기능성 생체재료를 개발할 수 있을 전망이다.

전호정 KIST 박사는 "개발한 기술로 다양한 차세대 기능성 인체이식 의료기기 개발이 가능할 것으로 보인다"며 "세포의 부착 특성은 세포의 분화나 증식과도 연관성이 높기 때문에 후속연구를 통해 줄기세포 치료제 등의 생산에도 활용이 가능할 것"이라고 말했다.

남도영기자 namdo0@dt.co.kr