한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
외상성 뇌손상은 교통사고, 낙상, 산업재해의 외부 충격으로 인해 발생하는 뇌조직의 손상을 의미합니다. 뇌조직의 유실을 가져오는 중증 외상성 뇌손상의 경우, 뇌 조직의 자가 회복을 기대하기 어려울 뿐만 아니라, 손상부위에서 발생하는 면역 반응 때문에 발생하는 뇌 부종, 간질 등으로 인해 환자의 예후가 좋지 않은 질환입니다. 때문에 최근 외상성 뇌손상의 치료를 위해 신경줄기세포를 이식하여, 신경 조직의 재생을 기대하는 연구가 진행 중입니다. 본 연구에서는 3D 바이오프린팅 기술과 뇌 유래의 조직 특이적 바이오잉크를 이용하여 외상성 뇌손상 부위 형상에 맞게 신경줄기세포를 전달할 수 있는 이식 구조체를 개발하였습니다. 뇌와 단백질 구성 및 강도가 비슷한 뇌 특이적 재료를 사용함으로써, 이식한 신경줄기세포의 생존율을 향상시켰을 뿐만 아니라, 신경줄기세포의 분화능을 향상시켜, 이식한 줄기세포의 성숙도를 강화하였습니다. 더불어 뇌손상 부위에서 발생하는 신경염증 반응을 감소시켜, 뇌 부종 및 간질 등의 이차 뇌손상을 방지할 수 있음을 확인하였습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다
저는 포항공과대학교 기계공학과의 지능생산시스템 연구실(IMS Lab.)에서 조동우 교수님 지도하에 석박사 통합과정을 진행하고 있습니다. 저희 연구실은 3D 세포프린팅 기술과 탈세포화 조직 유래 바이오잉크를 활용하여, 조직/장기 유사체를 제작하는 기술을 연구하고 있습니다. 이렇게 제작한 조직/장기 유사체는 체내에 이식할 수 있는 인공 장기로 응용되거나, 체외에서 질환/약물 연구를 할 수 있는 플랫폼으로 응용되고 있습니다. 때문에 기계공학적 요소뿐만 아니라, 재료공학, 생명공학 및 의공학 등 다학제적 고찰을 포함한 연구를 진행하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
실험을 설계하고 수행하면서, 오랜 시간을 들여 진행한 실험에서 실험 가설과 결과가 일치하여 연구 목표에 부합하는 기대효과를 보일 때 가장 보람을 많이 느낍니다. 특히 “삶의 질 향상을 위한 의공학 연구를 하자” 는 제 목표에 맞는 연구결과가 나올 때, 앞으로 해나갈 연구들에 대한 기대감과 자부심이 높아집니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
3D 바이오프린팅을 이용한 조직/장기 개발 연구는 매우 흥미로운 분야이지만, 아직 헤쳐나가야 할 미제들이 많은 분야입니다. 그래서 연구를 진행함에 있어 잘 해결되지 않아 답답한 부분들이 생길 때도 있습니다. 다만 그 때에 무소의 뿔과 같이 계속해서 연구에 집중하면, 안개 같았던 부분들이 해소되면서 큰 학문적 성취감과 보람을 느낄 수 있을 것입니다. 더불어 긴 연구를 진행하는 대학원 과정 또한, 연구 진행뿐만 아니라 여러 가지 역경으로 조바심이 들 때도 많을텐데, 그 때에도 스스로에 대한 믿음으로 꾸준히 진행하면 값진 성취를 얻을 수 있을 것입니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
뇌의 탈세포화 조직 유래의 바이오잉크를 응용하여, 실제 사람의 뇌의 환경을 미세생리학적 칩(microphysiological chip)에서 재현하는 연구를 진행할 예정입니다. 특히 이 칩에서 뇌에서 나타나는 회백질/백질 구조와 정렬 신경망을 재현하여, 체외에서 보다 뇌에 가까운 신경조직 모사체를 만드는 것이 목표입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
연구 진행에 많은 지도와 도움을 주신 조동우 교수님께 깊은 감사 드리며, 본 연구를 함께 진행해주신 서울대학교 황도원 교수님, 전남대학교 이희경 교수님, 포항공과대학교 장진아 교수님께도 깊은 감사 드립니다. 그리고 연구를 함께 진행하고 앞으로 함께 나아가고 있는 실험실 구성원들에게 모두 감사 드리며, 긴 대학원 생활을 응원해주는 가족과 친구들에게도 진심으로 감사의 말씀을 전합니다.
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#외상성 뇌손상 재생
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