한빛사 인터뷰
- 등록2021-10-21
- 조회1,725
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
손상된 조직과 장기를 재생시키는 인체기능 복원기술인 첨단재생의료는 차세대 의료기술로서 인식되어 급속도로 부상하고 있는 분야입니다. 재생소재는 세포의 조직재생 능력을 극대화시킬 수 있는 첨단재생의료의 핵심기술로 세포 주변의 복잡한 나노구조의 미세환경을 구현하는 것이 중요하게 여겨지고 있습니다. 생체 내 세포는 화학적 요인, 기계적 요인, 세포-세포 상호작용 및 세포외기질(ECM)의 구조적 요인 등 다양한 미세 환경에 노출되어 있습니다. 복잡한 마이크로 및 나노구조를 갖는 세포외기질은 생체 내에서 생리적으로 세포의 기능(즉, 형태, 이동, 증식 및 분화 등)을 조절하는데 중요한 역할 합니다. 이러한 요인에서 착안하여, 세포의 미세환경인 세포외기질의 복잡한 나노구조를 모사하여 세포의 기능을 향상시키고 조직재생을 촉진시키는 나노 멀티스케일 지지체 개발에 대한 연구를 진행하였습니다. 리소그래피 기술을 이용하여 정렬된 나노패턴을 제작하고 추가적으로 산소 플라즈마 처리를 통해 나노기공을 형성시킴으로써 계층구조의 나노 멀티스케일 지지체를 개발하였습니다. 나노 멀티스케일 지지체가 세포의 접착, 증식 및 골 형성 미네랄 발현의 촉진시킨다는 것을 확인하였고 힘줄 파열 및 골 결함 동물 모델의 생체 내 삽입을 통해 힘줄 조직과 골 조직 재생을 월등히 향상시킨 다는 것을 증명하였습니다. 따라서, 나노 멀티스케일 지지체가 세포의 기능과 힘줄 및 골 조직재생을 향상시킨다는 증명을 통해 다양한 조직에 적용되어 조직 재생 효능을 향상시킬 수 있는 새로운 첨단재생소재를 제안하게 되었습니다.
인체 내 존재하는 다양한 조직들과 그 안에 존재하는 세포들은 각자 다양한 구조적 특성들에 노출되어 있기 때문에, 세포의 기능을 극대화하고 조직재생을 촉진할 수 있는 나노구조체 연구의 필요성과 관심은 더욱 높아 질것이라고 예상합니다. 본 연구 성과를 확장하여 다양한 의학 분야의 조직재생을 위한 치료제 및 의료기기에 적용되어 차세대 임플란트 및 조직 재생 치료제 개발에 활용할 수 있을 것이라고 생각됩니다. 또한, 줄기세포의 기능을 향상시키고 분화 효율을 증가시켜 이를 지지체와 결합하여 새로운 줄기세포치료제에도 적용될 수 있을 것이라고 기대하고 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 현재 전남대학교 지역·바이오시스템공학과 김장호 교수님 연구실 (생물재료공학연구실, Nanoengineered Biomaterial Systems Laboratory) 박사과정에 재학중입니다. 제가 속해 있는 연구실은 다양한 생물체에 공학을 적용하는 바이오시스템공학에 뿌리를 두고 있으며, 생명공학과 마이크로·나노공학의 접목을 통해 생물학적 시스템의 기능을 제어하거나 촉진하기 위한 혁신적인 생체재료 개발 및 응용에 집중적으로 연구하고 있습니다 (https://rain2000.wixsite.com/janghokim). 저희 연구실은 의생명공학, 농업, 생물학, 환경 및 식품 분야 등 폭넓고 다양한 분야에 응용 연구를 진행하고 있으며, 동물부터 식물까지 다양한 생물체 뿐만 아니라 미생물까지 포함하여 폭넓은 응용연구의 경험을 쌓아가고 있습니다. 저희 연구실은 김장호 교수님의 열정적인 지도 아래 성실함과 꾸준함을 장착하고 최정상의 창의융합형 인재로 거듭나기 위해 열심히 공부와 연구를 수행하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
대학원에 진학하고 본격적으로 연구에 첫 발을 내딛었을 때는 연구자로서의 길을 출발한다는 생각에 설레임이 가득했었던 것 같습니다. 연구를 수행하면서 결과의 도출이 되지 않거나 실험의 실패를 겪게 되는 경우도 있지만, 연구자는 포기하지 않고 원인부터 과정까지 깊이 파고들어 해결책을 찾고 앞으로 꾸준히 한걸음 나아가는 것이 중요하다는 것을 느꼈습니다. 김장호 교수님의 지도아래 꾸준히 성장시켰던 연구적 능력을 기반으로 얻게 된 학회 발표나 논문 출판의 기회들은 더 높은 목표를 설정하여 스스로를 한단계 발전시킬 수 있는 좋은 자극제가 되었던 같습니다. 포기하지 않고 꾸준한 자세로 설정한 목표를 달성할 때면 자기 자신의 발전 가능성에 대한 자부심을 갖게 되었습니다. 아직 연구적으로 발전시켜야 할 부분은 많으나, 쌓아온 경험들이 효율적으로 해결책을 도출하는데 많은 도움이 되는 것 같아 보람을 느끼고 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
연구자로서 연구를 수행하다 보면 예기치 못한 상황들과 변수, 실패들을 빈번히 경험한다고 생각합니다. 이로 인해 힘든 상황들이 찾아올 수도 있지만 실패가 한단계 발전할 수 있는 좋은 발판이 될 수 있으니 긍정적인 생각과 꾸준한 태도로 연구에 임하는 것이 가장 중요하다고 생각합니다. 무엇보다 포기하지 않고 꾸준한 마인드로 수행하고 있는 연구의 결과를 도출하여 마무리를 짓는 것이 더 나은 성과를 창출하는데 좋은 밑거름이라고 생각합니다. 스스로 문제를 해결할 수 있는 능력을 키우는 것도 중요하지만, 어려운 상황에 부딪히게 된다면 적극적으로 관련 분야의 전문가들에게 조언을 구하는 것도 하나의 좋은 방법이라고 생각합니다. 꾸준함과 긍정적인 사고를 장착하여 새로운 도전을 두려워하지 말고 적극적인 태도로 연구에 임하여 성정하기를 기대합니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
마이크로 및 나노공학을 이용하여 재생의료에 적용할 수 있는 혁신적인 재생소재를 개발하고자 합니다. 앞서 소개해드린 연구적 개념을 확장해 다양한 마이크로 및 나노구조를 포함하는 생체재료를 개발하고자 합니다. 이를 다양한 의학 분야의 의료기기 및 치료제로서 적용하고 메커니즘 규명을 통해 보다 더 심도 있는 연구를 진행하고자 합니다. 나아가, 인간에 국한되지 않고 동물 및 식물과 같은 살아있는 생물학적 시스템의 기능을 제어하거나 촉진하기 위해 마이크로 및 나노공학을 접목한 새로운 엔지니어링 플랫폼을 개발하고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
연구를 진행하면서 많은 어려움과 고민이 있었지만 꾸준한 자세로 성실히 임하여 이렇게 좋은 연구 결과로 소개되는 것 같습니다. 무엇보다, 이렇게 좋은 연구를 할 수 있게 지도해주신 김장호 교수님에게 감사의 인사를 전하고 싶습니다. 김장호 교수님의 지도를 받으면서 연구에 대한 많은 해결책을 얻었을 뿐만 아니라 스스로의 한계를 뛰어넘을 수 있게 해주시고 부족한 부분을 극복할 수 있는 가능성을 심어 주셨습니다. 열정적이고 아낌없는 지도와 지원 덕분에 많이 성장할 수 있었고 성숙해질 수 있었던 것 같습니다. 연구자적으로 정말 많은 경험과 값진 실적을 쌓을 수 있게 해주시고 어디서는 경험해 보지 못할 많은 기회를 주신 김장호 교수님께 다시 한번 감사드립니다. 그리고 이번 연구를 통해서 공동 연구의 중요성을 다시 한번 느끼게 해 주신 전남대학교 병원 김명선 교수님, 김양경 박사님 연구를 수행하면서 많은 도움 주셔서 감사드리고 많은 것을 배울 수 있었습니다. 본인 일들처럼 기뻐하고 축하해주며 많은 도움을 준 전남대학교 생물재료공학 연구실원들(선호, 용현, 효성, 드림, 건호, 초원, 유민, 지원, 마파라)에게 감사의 말씀을 전하며 열심히 노력하고 최선을 다하여 각자의 목표를 꼭 이룰 수 있기를 바라겠습니다. 값진 인터뷰 기회를 주신 BRIC에도 감사인사 드리고 읽어 주신 모든 분들 감사합니다!
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