1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

회전근개 파열과 같은 건-골 연결부(enthesis) 손상은 정형외과에서 매우 흔한 질환이지만, 현재의 수술적 치료만으로는 원래의 건-골 연결 조직을 완벽하게 재생하기 어려워 재파열이 빈번하게 발생합니다. 최근에는 이러한 한계를 극복하기 위해 단순히 조직을 연결하는 것이 아니라, 생체조직의 구조와 기능을 모사하는 재생의학 기반의 바이오소재 개발이 활발하게 이루어지고 있습니다.

특히 섬유의 배열(topography), 생체 활성물질의 전달, 그리고 조직별 미세환경을 동시에 고려하는 다기능성 바이오소재가 중요한 연구 분야로 자리 잡고 있습니다. 더 나아가 최근에는 클릭케미스트리를 이용한 생체직교적(bioorthogonal) 표면 기능화 기술이 도입되면서, 세포외소포와 같은 생체 활성 인자를 손상 없이 선택적으로 고정하고 원하는 위치에 정밀하게 전달할 수 있게 되었습니다. 이러한 기술은 조직 특이적 치료제 전달과 재생 효율을 동시에 향상시킬 수 있는 차세대 플랫폼 기술로 주목받고 있으며, 향후 정형외과 재생의학 분야에서 더욱 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.

이번 연구에서는 건 조직과 골 조직의 서로 다른 미세환경을 하나의 지지체 안에서 구현하기 위해 섬유 배열과 무기질 농도를 동시에 제어하는 것뿐만 아니라, DBCO-azide 기반의 SPAAC(Strain-Promoted Azide-Alkyne Cycloaddition) 클릭케미스트리를 이용하여 세포외소포를 안정적으로 표면에 접합하는 과정까지 최적화해야 했습니다. 섬유 구조, 무기질 농도, 그리고 클릭케미스트리 기반 기능화를 모두 조화롭게 구현하기 위해 수많은 조건을 반복적으로 검증했으며, 그 결과 하나의 지지체 내에서 위치에 따라 서로 다른 세포 분화 반응이 유도되는 것을 확인했을 때 연구팀 모두가 큰 보람을 느꼈습니다.

2. 본 연구의 한계점 및 추가적으로 검증 또는 해결해야 할 과제는?

이번 연구는 설치류(SD rat) 회전근개 모델에서 우수한 재생 효과를 확인하였지만, 실제 임상 적용을 위해서는 보다 큰 동물 모델에서의 검증이 필요하다고 생각합니다.
특히 사람과 해부학적 구조 및 생체역학적 환경이 유사한 대동물 모델에서 장기적인 안전성과 치료 효과를 평가하는 과정이 반드시 이루어져야 하며, 제조 공정의 표준화와 대량생산 가능성에 대한 검증도 함께 진행되어야 합니다. 앞으로 이러한 후속 연구를 통해 임상 적용 가능성을 더욱 높여 나가고자 합니다.

3. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

이번 연구는 차의과학대학교 판교 차바이오컴플렉스에서 수행되었습니다.

판교 차바이오컴플렉스는 기초의학, 바이오공학, 재생의학, 임상의학이 유기적으로 협력할 수 있는 연구 환경을 갖추고 있으며, 다양한 첨단 연구 장비와 우수한 연구 인프라를 기반으로 융합 연구를 활발히 수행하고 있습니다.

특히 기초 연구 결과를 실제 치료기술로 연결하는 중개연구가 활발하게 이루어지고 있다는 점이 큰 장점이며, 이러한 연구 환경이 이번 연구를 수행하는 데에도 많은 도움이 되었습니다.

4. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

연구를 하면서 가장 큰 보람은 아무도 알지 못했던 새로운 현상을 직접 발견하는 순간이라고 생각합니다. 오랜 시간의 시행착오 끝에 예상하지 못했던 결과를 얻거나 하나의 가설이 실험을 통해 입증되는 순간은 연구자로서 가장 큰 즐거움입니다. 또 하나의 보람은 대학원생들과 함께 연구하며 성장하는 과정입니다. 학생들이 처음에는 실험을 어려워하지만 점차 스스로 연구를 설계하고 결과를 해석하는 연구자로 성장하는 모습을 볼 때 큰 책임감과 보람을 느낍니다. 저 역시 항상 배우는 자세를 잃지 않으며 연구실 구성원들과 함께 성장하는 연구자가 되고자 노력하고 있습니다.

5. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

연구는 정답을 찾는 과정이라기보다 새로운 질문을 만들어 가는 과정이라고 생각합니다. 처음부터 뛰어난 능력을 갖추는 것보다 중요한 것은 연구 자체를 즐길 수 있는 마음이라고 생각합니다. 새로운 것을 배우고, 실패를 반복하면서도 다시 도전하는 과정이 즐겁다면 누구나 좋은 연구자로 성장할 수 있다고 믿고 있습니다. 연구는 쉽지 않은 길이지만, 세상에 없던 새로운 지식을 만들어낸다는 점에서 매우 의미 있고 매력적인 분야라고 생각합니다.

6. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

앞으로도 생체조직의 미세환경을 모사하는 토포그래피(topography), 메카노바이올로지(mechanobiology), 재생의학 분야를 중심으로 지속적인 연구를 수행하고자 합니다. 특히 생체의 구조적 특성과 세포의 기계생물학적 반응을 융합한 차세대 재생치료 플랫폼을 개발하여 실제 임상에 적용 가능한 기술로 발전시키는 것이 목표입니다. 또한 꾸준히 수준 높은 연구를 수행하며 국내외 연구자들과 협력하고, 장기적으로는 이 분야에서 신뢰받는 연구자로 성장하는 것이 개인적인 목표입니다.

7. 다른 하시고 싶은 이야기들.....

이번 연구는 저 혼자만의 결과가 아니라 많은 분들의 도움과 협력을 통해 완성될 수 있었습니다. 연구의 방향을 제시해 주시고 아낌없는 조언과 격려를 보내주신 이순철 교수님과 김재화 교수님께 깊이 감사드립니다. 두 교수님의 학문적 통찰과 연구 철학은 연구를 수행하는 과정에서 큰 배움이 되었으며, 연구자로 성장하는 데에도 소중한 밑거름이 되었습니다. 또한 함께 연구를 수행한 임진수 학생을 비롯한 연구실 구성원들의 성실한 노력과 협력이 있었기에 좋은 결과를 얻을 수 있었습니다. 연구는 개인의 역량만으로 이루어지는 것이 아니라 서로의 아이디어를 존중하고 함께 고민하는 과정 속에서 발전한다는 것을 다시 한번 느낄 수 있었습니다. 앞으로도 항상 배우는 자세를 잃지 않고, 좋은 연구를 통해 학문과 의료 발전에 조금이나마 기여할 수 있는 연구자가 되도록 꾸준히 노력하겠습니다.