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IBIO 겸임 조동우 교수 <포스텍 조동우 교수팀, 몸 근육과 유사한 인공근육 개발>

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작성자 이주영 작성일18-09-19 11:02 조회21회 댓글0건

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【포항=뉴시스】강진구 기자 = 포스텍(총장 김도연)은 기계공학과 조동우(사진)·김동성 교수, 최영진 박사와 한국기술교육대 박성제 교수 공동연구팀이 포항 방사광가속기 X-선 리소그래피 기술과 근육 세포의 세포외기질을 사용해 인간의 몸 속 근육과 종전 기술보다 최대 2배 이상 유사한 체외 근육조직을 재생할 수 있는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.2018.09.16.(사진=포스텍 제공) 

 

【포항=뉴시스】강진구 기자 = 포스텍(총장 김도연)은 기계공학과 조동우·김동성 교수, 최영진 박사와 한국기술교육대 박성제 교수 공동연구팀이 포항 방사광가속기 X-선 리소그래피 기술과 근육 세포의 세포외기질을 사용해 인간의 몸 속 근육과 종전 기술보다 최대 2배 이상 유사한 체외 근육조직을 재생할 수 있는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.  

 이 기술이 상용화되면 근육관련 질병 치료용 신약 물질의 안정성을 높일 수 있고 성능을 체외에서 안전하게 평가할 수도 있다.필수적으로 사용됐던 동물 실험도 대체할 수 있을 것으로 전망된다. 

 그 동안 ‘체외 근육 조직’을 만들기 위해서는 일반적인 세포배양접시를 사용했다. 하지만 이 방법은 우리 몸 속 근육처럼 근육 세포가 한 쪽 방향으로 나란히 정렬되도록 자라나게 하지 못해 근육 조직이 실제 체내 조직과 다르게 자란다는 문제가 상존해 왔다.


 이에 연구팀은 새로운 형태의 세포배양 기판 제작에 관심을 기울였다.
  
 연구팀은 이번에 포항방사광 가속기 X-선 리소그래피 기술을 활용해 수십 마이크로미터 크기의 부드러운 물결무늬가 새겨진 세포배양 기판을 개발했다. 이 기판은 실제 사람의 골격근 형태와 비슷한 물결무늬를 가지고 있어 근육 세포가 한쪽 방향으로 정렬되면서 자라도록 유도할 수 있다.  

 이 기판위에 사람의 근육 조직에서 추출한 세포외기질을 코팅해 근육 세포에게 실제 체내 근육과 유사한 성장 조건을 제공했다.  

 그 결과 각종 성장인자와 중요한 단백질들이 발현되는 것을 확인했다.근육 세포의 생존율을 높이고 체내 근육 세포와 유사하게 분화하고 성숙한다는 사실도 확인됐다.

 

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【포항=뉴시스】강진구 기자 = 포스텍(총장 김도연)은 기계공학과 조동우·김동성 교수, 최영진 박사와 한국기술교육대 박성제 교수 공동연구팀이 포항 방사광가속기 X-선 리소그래피 기술과 근육 세포의 세포외기질을 사용해 인간의 몸 속 근육과 종전 기술보다 최대 2배 이상 유사한 체외 근육조직을 재생할 수 있는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.사진은 연구모형도.2018.09.16.(사진=포스텍 제공) 

 

이 연구를 기반으로 신경·근육과 같은 복합 조직에 대한 재생을 통해 진일보한 고성능의 체외 조직모델을 개발하면 생체신호 메커니즘 이해에 활용 가능한 신경·근육 조직 기반의 체외 테스트 플랫폼을 실현할 수 있을 것으로 기대된다.

 여전히 미지의 영역인 생각-신경-근육-움직임 간 신호 전달 방법 및 체계에 대한 이해를 넓히고 궁극적으로 생체신호에 기반하는 보철기기의 개발에도 기여할 수 있을 것으로 전망된다.  

 이 연구결과는 국제 학술지 저널 오브 머터리얼즈 케미스트리(Journal of Materials Chemistry) 최근호 표지 논문으로 게재됐다.    

 이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 생체모사형 메카트로닉스 융합기술개발사업(사업단장 한국과학기술연구원 오상록박사)의 지원으로 수행됐다.
  
 연구를 주도한 조동우 교수는 “이 인공근육은 사람과 흡사한 지형적 구조와 미세 환경을 동시에 구현한 데 의미가 있다”며 “체내 근육과 더욱 비슷한 인공근육 재생 기술을 확보하고 이를 활용해 신약 개발과 바이오닉스 기술 개발 등에 사용할 수 있는 체외 테스트 플랫폼으로도 활용 가능할 것으로 기대된다”며 말했다.

2018-09-16 뉴시스 강진구기자 dr.kang@newsis.com 

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