1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

본 논문에는 동물 유래 물질 없이 (xenogeneic-free) 장 줄기세포의 동적인 이동성을 향상시키도록 설계된 고분자 박막을 개발한 내용이 담겨있습니다. 인간 역분화 줄기세포 (human induced pluripotent stem cell) 유래 장 줄기세포를 매트리젤, 젤트랙스와 같은 기저추출물 (basement membrane extract) 코팅 없이 안정적으로 배양하기 위해서 개시제를 이용한 화학기상 증착 (initiated chemical vapor deposition, iCVD) 공정으로 합성한 poly(ethylene glycol dimethacrylate), pEGDMA 표면에 질소 플라즈마 후처리를 진행하였습니다. 질소 플라즈마 처리 시간을 조절함으로써, 고분자 표면의 두께 감소는 최소화하면서 젖음성, surface energy는 높은 최적화 조건을 잡을 수 있었으며, 해당 조건이 처리된 pEGDMA 표면을 PoLymer-coated Ultra-stable Surface (PLUS)라고 이름 붙였습니다. (주)토모큐브의 홀로토모그래피 분석법 (holotomography)을 활용하여 장 줄기세포 콜로니의 이동성을 정량 평가한 결과 질소 플라즈마 개질을 한 경우에 이동성이 무려 1.8배 증가한다는 인상적인 결과를 얻었습니다. 한국표준과학연구원의 손진경 박사님께서 단백체 분석을 진행해 주셨고, 표면 개질은 세포의 cytoskeletal protein binding, actin binding, actinin binding 과 관련한 단백질들을 증가시킨다는 인사이트를 확보하였습니다. 홀로토모그래피 분석을 통한 장 줄기세포 콜로니의 빠른 이동 속도와 단백체 분석을 통한 binding 관련한 단백질의 증가는 PLUS가 장 줄기세포의 이동성과 높은 관련이 있겠다는 힌트를 얻었습니다. 장 줄기세포의 이동성에 영향을 줄 수 있는 다양한 small molecule 처리를 통해 콜로니 면적 변화를 살펴본 결과 actin monomer를 잡아 두는 역할을 하는 latrunculin A, latrunculin B 처리시에 표면 개질 전후로 가장 양상이 달랐고, 이는 actin cytoskeleton dependent한 이동성이 PLUS에서 활성화된다는 합리적인 추론을 가능하게 하였습니다. Wound healing assay를 통해서 actin cytoskeleton의 형성을 억제할 경우 wound healing이 눈에 띄게 저해된다는 것을 밝혀냈습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

본 연구는 한국과학기술원 (KAIST) 생명화학공학과의 임성갑 교수님 연구실, 한국표준과학연구원 (KRISS) 나노바이오측정그룹의 이태걸 박사님 팀 그리고 한국생명공학연구원 국가아젠다연구소장 손미영 박사님 팀 공동으로 연구가 진행되었습니다. KAIST 생명화학공학과 임성갑 교수님 연구실은 개시제를 이용한 화학기상 증착 (iCVD) 기술을 바탕으로 합성된 기능성 고분자 박막을 활용하여 줄기세포의 특성을 조절하고 기전을 밝히는 연구를 수행 중입니다. 임성갑 교수님, 이태걸 박사님, 손미영 박사님, 손진경 박사님, 이선영 박사님을 포함한 여러 유수의 연구진들이 각 기관의 장점을 활용하여 협업 프로젝트를 수행하였습니다.

3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

서서히 발전해 나가는 내 연구를 보는 것만큼 즐거운 일은 없는 것 같습니다. 더 파헤치고 깊게 사고하고, 해보지 않았던 새로운 실험을 하는 과정은 언제나 두렵지만 또, 설레는 일인 것 같습니다. 오늘도 어제보다 조금이라도 더 나은 세상이 되었다는 마음을 가지고 연구를 수행하고 있습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

“우리가 주는 것만 받는다”라는 것은 신의 섭리를 넘어 영원 불변의 진리다. 우리에게 돌아오는 것은 우리가 바라는 것이 아니라 우리가 주는 것이다.”나폴레온 힐, 부자의 사고법

5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

이종 유래 물질 없이 장 줄기세포를 배양하는 플랫폼의 확장을 시도하고 있습니다. 다음에 또 좋은 기회로 한빛사에서 흥미로운 연구 소개를 해드리도록 하겠습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....

본 연구를 위해서 성심성의를 다해 노력해주신 임성갑 교수님, 이태걸 박사님, 손미영 박사님, 손진경 박사님, 이선영 박사님, 그리고 상유에게 진심으로 감사의 인사를 전해드립니다. 논문 성과를 공유해주시고 인터뷰 기회를 주신 한빛사 관계자 분들께도 감사의 인사를 올립니다. 앞으로도 매사에 정진하는 연구자가 될 것임을 약속드리며 인터뷰를 맺음 하고자 합니다. 도움 주신 모든 분들께 감사드립니다.