3D 세포 배양과 미세유체 기술의 융합 정밀의학 혁신 기대
인하대학교(총장 조명우)는 최근 허윤석 생명공학과 교수 연구팀이 ‘오가노이드-온-어-칩(Organoid-on-a-chip)’ 기술의 최신 연구 동향과 발전 가능성을 조망하는 리뷰 논문을 발표해 업계 주목을 받고 있다. 허윤석 교수 연구팀은 상명대 강성민 교수 연구팀과 함께 오가노이드가 생체 내 환경을 정밀하게 모사할 수 있는 혁신적인 플랫폼과 의약품 개발·질병 모델링에 활용될 수 있다고 21일 밝혔다.

인하대 박범준 박사, 상명대 강성민 교수, 인하대 허윤석 교수
최근 생명공학계에서는 3차원 세포 배양 기술이 주목받고 있다. 특히 오가노이드는 줄기세포에서 유래한 복잡한 구조를 형성하고 있어 인체 환경을 재현할 수 있는 시스템으로 각광받고 있다. 연구팀은 오가노이드 배양과 미세 유체 시스템을 결합한 ‘오가노이드-온-어-칩’ 플랫폼이 정밀한 장기 기능·질병 메커니즘을 모사하는 데 탁월한 성능을 보인다고 설명했다.
연구팀의 발표 논문에서는 세포 구성, 세포외기질(ECM), 합성 환경 인자 등 주요 매개변수를 평가해 오가노이드 배양의 효율성을 높이는 방안을 제시했다. 또한 오가노이드-온-어-칩이 바이오 메이컬 연구와 정밀의학 발전에 중요한 역할을 할 것임을 강조하면서, 약물 대사와 독성 분석 기술의 발전 가능성도 언급했다.
허윤석 인하대 생명공학과 교수는 “이번 연구는 인간 생리 환경을 보다 정밀하게 모사하는 기술을 개발하는 데 초점을 맞추면서, 질병 모델링과 맞춤형 치료 개발에 새로운 방향을 제시할 것으로 기대된다”며 “다중 장기 연결 시스템을 구현해 인체-온-어-칩(Human-on-a-chip) 기술로 발전시키는 게 앞으로의 목표”라고 말했다.
한편, 이번 성과는 과학기술정보통신부의 재원을 통해 한국연구재단으로부터 ‘마이크로 플라즈마 액적 플랫폼 기반의 기능성 바이오나노소재 합성 및 암세포 치료모델 연구(NRF-2021R1A2C3011585)’와 ‘미세생리학적 환경모사를 통한 맞춤형 오가노이드 장기칩 개발(NRF-2022R1C1C1005384)’을 지원받아 수행됐다.

오가노이드-온-어-칩 플랫폼 개념도 [사진=인하대학교]