한빛사 인터뷰
- 등록2024-02-19
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1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
본 연구분야는 질병의 조기 진단 및 모니터링을 위해 주목받고 있는 엑소좀(exosome) 분리입니다. 엑소좀은 나노크기의 세포밖 소포체 (extracellular vesicles; EVs) 중 하나로, 모세포의 다양한 생물학적 정보(핵산, 단백질 등)를 내포하고 있으며 거의 모든 체액에서 안정적으로 존재하여 액체 생검의 바이오마커로 주목받고 있습니다. 그러나 복잡한 체액 내 비교적 낮은 농도로 존재하여 높은 순도의 온전한 엑소좀을 효율적으로 분리하는 것에 어려움이 있습니다. 따라서, 엑소좀을 효과적으로 분리하고자 엑소좀의 다양한 물리화학적, 생화학적 특성을 활용하려는 노력이 이루어지고 있습니다.
이번 논문에서는 고효율/고순도로 엑소좀을 분리하기 위해 나노구조체가 배열된 미세유체 칩 개발입니다. 실리카 나노입자의 콜로이드 자체조립 성장으로 제작된 3차원 나노구조체는 다공성 구조를 가지며 헤링본 패턴으로 배열하였습니다. 나노구조체는 다공성 구조로 표면에서의 유체역학적 저항이 감소하고 헤링본 패턴으로 미세유체 혼합을 유도되어, 구조체 표면에서의 엑소좀 포집 효율을 향상시켰습니다. 이 연구에서는 HER2 양성 암 유래 엑소좀의 포획과 검출을 위해 미세유체 칩을 개발하였으며, 동물 모델의 소변 시료와 임상 시료로 유효성을 검증하였습니다.
이러한 엑소좀 관련 연구는 질병 진단뿐만 아니라 세포간 신호전달과 같은 엑소좀의 기능과 엑소좀 기반 치료제, 화장품에 이르기까지 다양한 분야에서 활발히 이뤄지고 있습니다. 그러므로 엑소좀의 이질성(heterogeneity) 규명과 기능 분석의 기준이 될 분석법과 고효율/고순도 엑소좀 분리 및 정제법은 관련 연구의 토대가 되는 핵심 기술로 활발히 연구가 이루어질 것으로 예상됩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 연구는 연세대학교 화공생명공학과 함승주 교수님의 나노바이오시스템 연구실에서 수행되었습니다. 나노기술을 활용하여 바이오 메디컬 분야에 응용하는 연구를 선도하고 있으며, 다양한 유무기나노 입자 합성이나 나노플랫폼 개발 기술 및 분석 기기를 보유하고 있습니다. 또한, 한국생명공학연구원, 한국기계연구원 등의 정부 출연 연구기관과 연세대학교 의료원(세브란스), 인천대학교, 서울대학교 등과의 네트워크를 구축하여 우수한 연구를 진행하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
새로운 아이디어를 얻으며 끊임없이 지식의 한계를 넓히는 연구활동은 성과를 얻기까지 많은 도전이 필요합니다. 다양한 도전에 직면하며 교수님, 박사님들, 연구실 동료들의 도움이 있었기에 성공적인 결과에 도달할 수 있었습니다. 저는 긍정적인 자세로 문제를 대처하고, 매주 지도교수님의 미팅에서 한 걸음씩 나아가는 제 모습을 보며 자부심을 가졌고, 논문이라는 결실을 맺을 때 보람을 느꼈습니다. 이러한 경험은 제 삶에서 길을 헤메거나 멈출 수밖에 없는 순간이 오더라도 다시 한 걸음 나아가는 걸 망설여지지 않도록 해주고 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
대학원 생활에 준비와 각오가 되었다면, 뜻이 맞는 사람들을 찾길 바랍니다. 연구에 대한 흥미와 연구 활동에 대한 즐거움은 스스로 찾을 수 있지만, 멀리 나아가기 위해선 함께할 동료가 필요합니다. 학위 과정에서 추구하는 바와 진로를 함께 찾아갈 수 있으며, 서로 배려하고 함께 나아갈 수 있는 사람을 찾는다면 더할 나위 없는 행운입니다. ‘좋은 일’, ‘좋은 사람’, ‘좋은 삶’을 만나려면 간단한 준비물이 있습니다. 바로 ‘좋은 나’입니다. ‘좋은 나’를 위해 연구 생활을 하며 부딪히는 인간관계에서 상대방의 말과 행동을 이해해보려 하고, 처지와 입장을 모두 이해할 수 없을 땐 웃으며 포용하길 바랍니다.
또한, 모든 일은 사람이 하는 일이라는 점을 염두에 두시길 바랍니다. 나를 평가하는 사람도, 논문을 리뷰하는 사람도, 연구실 생활을 하는 사람도 모두 완벽할 수 없습니다. 사람의 실수를 탓하기보다 ‘오히려 좋아’라는 말과 같이 완벽하지 않은 부분을 긍정적으로 활용하시길 바랍니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
연구활동으로는 단기계획과 장기계획이 있습니다. 단기적으로는 현재 수행 중인 막융합 기반 바이러스 검출 플랫폼에 대해 성과를 이끌어내고, 본 논문을 심화하여 온전한 엑소좀 분리 및 회수 기술을 개발하고자 합니다. 장기적으로는 엑소좀 단일 배열 및 분석 기술 개발과 알츠하이머 병과 같은 뇌질환 진단 연구에 대해서도 수행하고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
이 자리를 빌려 함승주 교수님, 임은경 박사님께 감사드리며, 해당 연구를 함께 진행한 정혜인 석사를 비롯하여 후배 륜형, 김진영 박사님, 손혜영 박사님, 구보람 교수님께 감사의 인사를 전합니다. 또한, 학위 과정동안 힘들 때면 함께 술잔을 기울이고, 피규어 구경하고, 학회 기간 동안 리비젼을 위해 배려해준 선배님들, 동기, 후배들에게도 감사의 말씀을 드립니다.
마지막으로 긴 시간동안 저를 되도록 지지해준 부모님, 그리고 사랑하는 세은이와 서아에게도 감사함을 전합니다.
#Microfluidic chip
#Exosome capture
#Cancer diagnosis
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