한빛사 인터뷰
- 등록2023-02-28
- 조회1,143
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
골 조직이 손상되었을 때, 체내에서는 손상된 조직을 재생하기위해 다양한 성장인자를 손상 부위로 분비하기 시작합니다. 이때, 조직이 재생되는 과정마다 주로 방출시키는 성장인자의 양과 종류가 다르게 하여 정상 조직으로 재생시킵니다. 따라서 이러한 복합적인 성장인자 방출패턴을 모방할 수 있는 지지체가 있다면, 골 조직 재생 유도 효과를 증가시킬 수 있다 생각하였습니다.
본 연구에서는 두 가지 성장인자를 순차적으로 방출시킬 수 있는 주입 가능한 하이드로겔 지지체 기술을 개발하여 골 조직 재생을 극대화 시킬 수 있는 연구를 진행하였습니다. 본 연구에서 개발한 하이드로겔은 상온 이하의 온도에서 용액으로 체온에서는 단단한 하이드로겔로 변화는 특성을 가지고 있습니다. 이러한 특성을 이용해 주사가능한 지지체(scaffold)로 활용하였고, 골 조직 재생에 많이 발현되는 성장인자인 TGFβ1 (transforming growth factor beta-1) 과 BMP-2(Bone morphogenetic proteins-2) 를 담지하여 순차적으로 방출시키는 주사 가능한 하이드로겔 지지체를 설계하였습니다. 본 연구에서 개발한 하이드로겔과 성장인자는 이온성, 소수성 상호작용에 의해 담지가 되어있는데, TGFβ1과 BMP-2 각각은 다른 분자 구조를 가져 하이드로겔과의 인력이 다르게 됩니다. 이러한 원리를 이용하여 하이드로겔로부터 TGFβ1가 먼저 방출하게 되고 BMP-2 가 대부분 방출되지 않고 남아있도록 설계 하였습니다. 체내 주입 하였을 때, 자연 조직 재생 과정과 유사하게 초기에 혈관화, 줄기세포 유입이 급격하게 증가된 것을 확인하였고 후에 골조직 재생이 증가한 결과를 얻었습니다. 본 연구에서 개발된 하이드로겔을 이용하여 복합적인 성장인자를 순차적으로 국소 부위에 전달 시킬 수 있어, 다양한 조직 재생에도 적용 가능한 기술로 응용범위가 넓을 것으로 기대합니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
제가 소속해 있는 연구실은 한국과학기술연구원 생체재료연구단 송수창박사님 연구실 입니다. 온도감응성 폴리포스파젠 하이드로겔을 개발하고, 바이오-메디컬 분야에 다양하게 응용하는 연구를 하고있습니다. 주로 하이드로겔을 이용한 약물전달기술로 유전자, 화학 약물, 단백질 등을 국소 부위에 목표한 기간 동안 전달하여 질환 치료 및 조직 재생을 유도하는 연구를 진행하고있습니다. 여러 학문이 융합된 분야를 연구하는 실험실로 저희 실험실은 생명과학, 고분자 공학, 화학 등 다양한 분야의 배경을 가진 학생들이 모여서 연구하고 있고, 다수의 훌륭한 연구결과들을 내고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구 주제를 정하고, 여러 번의 실험 실패를 경험하면서, 내가 잘 하고 있는건지 불안감을 많이 가지고 있었습니다. 지금 와서 생각해보면 실패라고 생각했던 대부분의 실험들이 저에게 의미 있는 정보를 주고 있었고, 그 정보를 바탕으로 다시 연구 하였을 때 더 좋은 결과들을 얻을 수 있었습니다. 연구를 마무리하면서 모든 연구 과정들과 시행착오들이 한눈에 보였고 좋은 피드백과 연구 결과로 이어졌을 때, 엄청난 보람을 느꼈습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
한 가지 분야뿐 아니라, 바이오, 화학, 재료를 포함한 복합적인 분야에 관심이 있는 학생에게 추천하고 싶습니다. 재료가 합성되는 과정부터 치료에 쓰이기 까지 전 과정을 연구해 볼 수 있으며, 다양한 실험들도 경험 할 수 있는 재미있는 분야 입니다.
융합 분야에서 연구하면서 익숙하지 않은 분야의 지식도 적극적으로 찾는 것이 저에게는 도움이 많이 되었던 것 같습니다. 연구를 진행하면서 실험결과가 예상과 다른 방향으로 진행되는 경우가 있는데 저의 전공과 다른 분야의 자료를 찾아보거나 다른 분야의 전문가분들과 의논하였을 때 해답을 찾고 나아갔던 것 같습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
현재는, 3D 바이오프린팅에 관한 연구를 진행하고 있습니다. 약물전달기능을 가지고 있는 하이드로겔 바이오잉크를 설계하여, 3차원의 지지체를 만들고 조직 재생에 응용하는 연구를 진행하고 있습니다. 최종적으로 3 차원 상에서 세포 배양과 생체활성을 조절하여 좀더 복합적인 조직의 재생을 유도할 수 있는 기술을 연구해보고 싶습니다. 또한 학술적인 연구뿐 아니라 상용화 과정에도 관심이 많습니다. 질병을 치료할 수 있는 좋은 기술들이 논문에 많이 보고되고 있는데, 실제로 기술들의 혜택을 환자들이 받을 수 있도록 하는 상용화 연구도 진행해 보고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
제가 좋은 연구자가 될 수 있도록 항상 옆에서 지도해주시고 아낌없이 서포트 해 주신 송수창박사님께 감사드립니다. 실험실 밖 사회에서도 훌륭한 연구 하시면서 항상 응원해주고 조언해주시는 선배님들 감사합니다. 그리고, 연구적으로 조언을 주신 김영민 박사님 감사드립니다. 마지막으로, 행복하고 재미있게 실험실 생활 할 수 있게 해준 실험실 선후배님들께도 감사하다는 말 전하고 싶습니다.
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