한빛사 인터뷰
- 등록2021-03-22
- 조회2,692
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
폐포는 호흡의 필수 과정인 가스 교환이 일어나는 장소로, 매우 얇은 두께를 갖는 조직입니다. 하지만 얇은 두께에도 불구하고 3층의 복잡한 구조와 다종 세포로 이루어져 있어 조직공학 분야에서는 구조를 모사하기 어려운 조직으로 생각되어 왔습니다. 본 연구에서는 고정밀 잉크젯 바이오 프린팅을 이용해 인공 폐포 모사체를 제작하였습니다. 잉크젯 바이오 프린팅은 토출되는 잉크 액적의 부피 단위가 수백 피코리터 수준으로 단일 세포를 담지 할 수 있으며 원하는 위치에 배치가 가능합니다. 이 점에서 착안해 잉크젯 프린팅을 이용해 얇은 구조의 섬세한 폐포 조직 모사체를 제작할 수 있을 것이라고 생각했습니다. 결과적으로 잉크젯 바이오프린팅을 이용해 전례없이 얇은 10μm의 3층 구조 폐포 장벽 모델을 재현해 냈습니다. 이를 평가하기 위해 다양한 검증을 수행한 결과, 2차원 세포 배양 모델이나 3차원 비구조화 모델과 비교했을 때 인체 폐포에서 발현 할 수 있는 유전자의 발현량이 높게 나타났고, 계절성 인플루엔자 바이러스 감염 시 감염도나 항바이러스 반응 측면에서 조직 수준의 생리학적 반응을 확인했습니다. 제작된 인공 조직은 환자맞춤형 질병 모델의 제작이 가능하고, 대량 생산과 품질 관리가 가능해 다양한 바이러스나 유해물질에 대응할 수 있는 플랫폼으로 활용될 수 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저는 포항공과대학교 신소재공학과의 ‘바이오 프린팅 및 인쇄 전자 연구실, BIPP Lab.’에서 정성준 교수님의 지도하에 연구를 진행중입니다. 현재 연구실에서는 제가 연구하는 바이오 프린팅 뿐 아니라 인쇄 유기 반도체나 센서, 바이오 칩 등 다양한 분야를 연구하고 있습니다. 일반적으로 바이오 실험실에 있는 장비들 뿐 아니라 반도체 공정 장비 등 다양한 장비들과 재료들이 있어서 창의적으로 새로운 실험을 설계하고 진행할 수 있기도 하고, 다양한 전공 바탕의 학생들이 모여있어 새로운 관점에서의 의견과 조언을 주기도 합니다. 특히 지도교수님께서 학생들이 원하는 연구를 할 수 있게끔 많은 지원을 해주시고 있으십니다. 지도교수님께서는 많은 부분에서 연구 지도도 해주시고 좋은 조언도 해주시지만, 학생의 연구적 자율성을 존중하기 때문에 스스로 많이 성장할 수 있는 연구실이라고 생각합니다. 또 많은 학생들이 궁금해하는 연구실 생활 측면에서도 소개하자면, 학생들이 제약없이 자유롭게 사용할 수 있는 휴가가 1년에 15일이 있어서 본인이 시간 관리를 잘 한다면 얼마든지 여가도 즐기면서 대학원 생활 즐겁게 할 수 있는 연구실입니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
저는 대학원에 입학하면서부터 인공 폐포 모사체를 제작하는 연구를 꾸준히 해왔습니다. 처음에는 어려운 점도 많고, 미래에 대한 확신이 없어 두려움이 컸습니다. 하지만 해가 갈수록 호흡기 질환에 대한 사회적 관심도가 높아지거나 호흡기 바이러스 관련 이슈가 심각해지면서 제 연구가 언젠가는 국민의 건강에 도움이 될 수 있도록 하겠다는 목표를 갖게 되었습니다. 미래에 저보다 뛰어나신 분들과 제 연구를 바탕으로 일하며 의약학 분야를 더욱 발전 시킬 수 있으면 좋겠다고 생각하고 있습니다.
또, 저희 연구실 특성상 다른 조직공학, 생명공학 연구실에서 접하기 어려운 장비를 이용해 다양한 실험을 시도할 수 있는데, 이번 연구에도 반도체 공정 시 사용되는 두께 및 표면 분석 장비를 이용해 제작된 조직의 두께를 측정하기도 했습니다. 창의적인 실험을 설계하고 또 실제로 적용하는 것이 가능할 수 있다는 것에 매우 자부심을 느끼고 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
저는 우연한 기회에 이 분야에 접하게 되었고, 바이오 프린팅이라는 혁신적인 기술에 매력을 느껴 계속 공부를 하고 있습니다. 저는 생명과학과를 졸업했지만, 사실 조직공학분야는 생명과학 뿐 아니라 기계공학, 화학공학, 재료공학 등 다양한 학문을 융합할 수 있는 분야입니다. 따라서 다양한 학문에 다방면으로 관심이 많은 학생들, 새로운 시도를 해보고 싶은 학생들에게 추천합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
이번 연구를 통해 제작된 인공 폐포 조직 모사체를 이용해 다양한 생활환경 유해물질이나 바이러스 등을 처리하고 독성을 규명하거나 항 바이러스 반응을 심층적으로 분석하는 연구를 진행하고 있습니다. 계속해서 연구를 발전시켜 의약학, 제약 분야 등 다양한 필드에서 이용될 수 있는 테스트용 플랫폼을 제작할 수 있었으면 좋겠습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
오랜 시간 동안 한 연구가 세상에 나올 수 있을 때까지 물심양면으로 많은 도움을 주시고 좋은 지도 해주신 정성준 교수님께 깊은 감사를 드립니다. 포기하고 싶을 때마다 옆에서 손을 내밀어주며 용기를 준 이화림 박사님과 박주안 박사님께도 감사를 드립니다. 이번 연구에서 중요한 부분 중 하나인 바이러스 실험을 함께 진행한 생명과학과 유주연 교수님과 김우종 박사님께도 감사하고, 연구에 많은 도움을 준 김우조, 김성주 학생에게도 많은 격려를 받았습니다. 그 외 BIPP 멤버들 모두 감사합니다. 앞으로도 좋은 연구 많이 합시다! 또, 같이 힘든 일들 공유하고 서로 격려하면서 도전하고 이겨내고 있는 우리 생명과학과 동기들, 12분반 동기들, 그 외 대학원 생활 하고 있는 친구들 모두에게 감사합니다. 우리에게 빛나는 날이 오기를!
마지막으로 박사할거라고 아직까지 공부하고 있는 큰 딸을 30년째 뒷바라지 하고 있는 사랑하는 우리 부모님, 그리고 나 대신 부모님께 먼저 효도하고 있는 남동생에게 큰 고마움을 표합니다. 꼭 보답하겠습니다.
#Inkjet bioprinting
#alveolar barrier model
#influenza virus infection
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