인하대 대학원생 정문희 씨(왼쪽)와 신화성 교수.
[인천=일요신문]박창식 기자= 인하대학교(총장 최순자)는 정문희(생명공학과 석사 4차)대학원생이 동물실험 대체용 인공피부 배양을 위한 3차원 복합 자극 디바이스 개발에 성공했다고 11일 밝혔다.
최근 화장품 및 의약품 개발 산업에서는 실험동물에 대한 윤리적인 문제로 인해 3차원 테스트 모델인 인공피부에 대한 수요가 크게 늘고 있다. 인공피부는 사람의 피부를 가장 유사하게 재현하기 위해 세포를 공기 중에 노출시켜 각질화를 유도하고 있다. 하지만 각질층이 재현되기까지 세포의 분화가 어렵고 동물세포 배양에 있어 상당한 비용이 들기 때문에 생산성이 낮다는 한계를 갖고 있다.
정문희 씨는 세포를 공기 중에 노출시키는 기존의 기능에 기계적 자극이 추가된 복합적인 배양 디바이스를 개발했다. 기계적 자극을 각질화 유도에 맞게 프로그래밍했고 세포 내 시그널을 일정하게 제어해 각질화를 촉진시켰다. 또한 투명한 디바이스를 통해 세포배양 과정을 육안으로 관찰할 수 있으며 기계적 자극으로 세포가 분화하고 해당 인자가 발현됨에 따라 기존 대비 각질층 형성의 우수성을 입증했다.
이번 연구결과는 사람유래의 세포를 이용해 인공피부 제작시 면역학적인 측면에서 큰 장점이 있다. 특히 세포의 분열이 뛰어나기 때문에 높은 생산성을 지니고 다양한 자극의 세기를 응용하면 특정 세포의 시그널에 대한 연구도 가능하다.
이와 같이 획기적인 인공피부 제작 시스템은 높은 생산성을 바탕으로 화장품 및 의약품 산업에 활용 가능해 새로운 경제적 가치를 창출할 것으로 기대된다.
인하대 연구팀의 ‘기계적 자극과 공기 노출의 기능을 적용한 3차원 배양 디바이스에서의 HaCaT 각질화 유도’ 연구 내용을 담은 `Co-stimulation of HaCaT keratinization with mechanical stress and air-exposure using a novel 3D culture device` 논문은 세계 최고 과학전문지 네이처의 자매지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 온라인판 최신호(9월 27일)에 게재됨으로써 그 진가를 인정받았다.
이번 연구는 신화성 교수의 지도하에 인하대 정상명(생물공학과 박사)씨가 참여했으며 해양수산부 해양바이오산업신소재연구단의 지원을 받아 진행됐다.
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