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차형준 교수팀, 액상 접착물질 이용 줄기세포 전달체 개발

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등록 2019-01-25 14:51:28
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【포항=뉴시스】강진구 기자 = 포스텍(총장 김도연)은 화학공학과 차형준(사진) 교수팀이 홍합의 접착물질을 이용해 체내 표적 부위에 주사를 통해 쉽게 줄기세포를 전달하고 유지할 수 있는 액상의 접착성 전달체를 개발했다고 25일 밝혔다.2019.01.25.(사진=포스텍 제공)  photo@newsis.com
【포항=뉴시스】강진구 기자 = 포스텍(총장 김도연)은 화학공학과 차형준 교수팀이 홍합의 접착물질을 이용해 체내 표적 부위에 주사를 통해 쉽게 줄기세포를 전달하고 유지할 수 있는 액상의 접착성 전달체를 개발했다고 25일 밝혔다.

 수중 환경에서 바위 등에 강력하게 부착된 홍합에서 유래한 홍합접착단백질과 세포 외 기질의 성분인 히알루론산으로 구성된 상 분리 현상인 코아서베이트(coacervate)를 이용해 체내 표적 부위에 주사를 통해 쉽게 줄기세포를 전달하고 유지할 수 있는 액상의 접착성 전달체를 개발했다고 덧붙였다. 

 이 전달체는 인체에 무해한 생체 적합성 바이오 소재를 사용해 체내 줄기세포 전달 및 치료효과를 극대화하는데 핵심적인 역할을 할 것으로 전망된다고 공개했다.

 성공적인 줄기세포 치료를 위해서는 효율적으로 줄기세포를 표적 장기에 정확하게 전달하고 체내 특수 환경에서 충분한 시간 동안 유지될 수 있도록 도와야 한다.

 하지만 지금까지는 이식된 줄기세포가 표적 장기에 성공적으로 전달·유지되기가 어려웠다.

 이에 연구팀은 생체 적합성 소재인 홍합접착단백질과 히알루론산, 홍합의 코아서베이트를 만드는 과정을 활용했다. 홍합의 상 분리 현상인 액상 코아서베이트 속에 줄기세포를 포집하고 표적 장기에 전달한 뒤 상 분리 액상 접착제로 쉽게 와해되지 않고 떨어지지 않도록 유도해 줄기세포가 오랫동안 표적 장기에 유지될 수 있는 메커니즘이다.

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【포항=뉴시스】강진구 기자 = 포스텍(총장 김도연)은 화학공학과 차형준 교수팀이 홍합의 접착물질을 이용해 체내 표적 부위에 주사를 통해 쉽게 줄기세포를 전달하고 유지할 수 있는 액상의 접착성 전달체를 개발했다고 25일 밝혔다.사진은 홍합 접착물질 이용 줄기세포 전달체 관련 연구도.2019.01.25.(사진=포스텍 제공)  photo@newsis.com
연구 결과 코아서베이트에 포집된 줄기세포는 일반 체내 환경뿐만 아니라 저산소 환경(hypoxia)에서도 생존 능력이 우수한 것으로 규명됐다.

 줄기세포로서 가지는 성질을 극대화하며 조직재생에서 매우 중요한 신생 혈관의 형성을 유도하는 것도 확인됐다.

 이번 연구 결과는 생체소재 분야 세계적 권위지인 ‘액타 바이오머터리얼리아(Acta Biomaterialia)’ 온라인판에 최근 게재됐다. 이 연구는 해양수산부의 ‘해양섬유복합소재 및 바이오플라스틱소재 기술개발’ 연구의 일환으로 수행됐다.

 연구를 주도한 차형준 교수는 “이번 연구결과는 처음으로 홍합접착단백질을 이용해 줄기세포 치료제로의 적용 가능성을 확인한 연구라는데 의의가 있다”며 “줄기세포 치료제가 필요한 심근경색과 같은 만성(chronic) 및 허혈성(ischemic) 질환에 성공적으로 적용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

 dr.kang@newsis.com
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