[DEBUG-WINDOW 처리영역 보기]
즐겨찾기  |  뉴스레터  |  오늘의 정보 회원가입   로그인
BRIC홈 동향
검색광고안내
솔바이오팜(주)
배너광고안내
이전
다음
스폰서배너광고 안내  배너1 배너2 배너3 배너4
전체보기 Bio통신원 Bio통계 BRIC View BRIC이만난사람들 웹진(BioWave)
목록
조회 845  인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
바이오통신원   
융털까지 모사하는 인공 장 모델 개발
생명과학 POSTECH (2021-09-16)

POSTECH 김동성 교수, 텍사스 주립대 김현중 교수, POSTECH 정현범 석사과정, 윤재승 통합과정

<POSTECH 김동성 교수, 텍사스 주립대 김현중 교수, POSTECH 정현범 석사과정, 윤재승 통합과정>


우리 몸의 장 상피는 무수히 많은 수의 길쭉하게 솟은 융털 구조로 이루어져 있으며, 이 융털 구조는 내벽의 총면적을 증가시켜 소화된 영양분을 더 잘 흡수하게 하는 역할뿐 아니라 장벽의 항상성 및 장 내 미생물과의 공생에도 중요한 역할을 한다. 이러한 융털 구조의 중요성에도 불구하고, 체외에서 장 상피 세포를 배양할 경우 장 상피 세포들이 융털 구조를 형성하지 않아 실제 장의 구조 및 기능을 닮은 체외 인공 장 모델 개발에 어려움이 있었다.

POSTECH(포항공과대학교) 연구팀이 다수의 상용 세포배양 인서트에서 장 상피 세포들이 동시에 3차원의 융털 구조를 형성하게 하는 혁신적인 배양 시스템을 개발했다.

POSTECH 기계공학과 김동성 교수, 석사과정 정현범 씨, 통합과정 윤재승 씨 연구팀은 텍사스주립대학교(University of Texas at Austin) 김현중 교수 연구팀과 공동연구를 통해 인간 장 상피 세포의 3차원 융털구조 형성을 동시에 재현할 수 있는 다중 배양 시스템(BASIN*1)을 개발했다. 이번 연구성과는 영국왕립화학회에서 발간하는 미세유체역학 및 마이크로타스(microTAS) 분야의 권위 국제학술지인 ‘랩온어칩(Lab on a Chip)’에 표지 논문(Back cover)으로 게재됐다.

지금까지 장 상피 세포의 형태 발생을 유도해 실제 장과 유사한 3차원 융털 구조와 기능을 갖는 배양 플랫폼(Organ-on-a-chip 등)이 개발된 바 있지만, 대부분 매우 복잡한 구성을 가져 체외 모델을 대량으로 구현하기 힘들고, 장치 사용도 어렵다는 한계가 있었다.

연구팀은 많은 표본에서 장 상피 세포의 형태 발생을 동시다발적으로 유도하는 것에 초점을 두고 실제 장의 구조와 기능과 유사한 체외 장 모델 개발에 주력했다.

연구팀이 개발한 BASIN은 24개의 상용 세포배양 인서트와 실험실에서 흔히 볼 수 있는 오비탈 셰이커(Orbital shaker), 대류 형성을 가능케 하는 개방형 기저측 챔버(Basolateral chamber) 세 가지 구성으로만 이루어진 아주 간단한 시스템 이지만, 인서트 하단부의 효율적인 대류 유동 구현을 통해 장 상피 세포의 몰포겐(morphogen)*2 억제제를 제거해 24개의 상용 세포배양 인서트에서 동시다발적으로 장 형태 형성을 유도할 수 있도록 했다.
 
그 결과, BASIN에서 배양된 Caco-2*3 인간 장 상피 세포들은 융털과 유사한 3차원 구조를 이루며 자랐고, 실제 장의 융털과 유사한 세포 특성 분포를 나타내는 것을 확인했다. 또한, BASIN을 사용해 외부 화학 물질이 장 상피에 미치는 영향을 조사하고, 장 누수 증후군 등 장 질환 연구 모델 개발 등 실용적 적용 가능성을 검증했다.

김동성 교수는 “장 상피 세포의 3차원 융털 구조 형성을 다수의 세포배양 인서트에서 동시다발적으로 재현했으며, 특히 상용 제품과의 호환성을 극대화해 누구나 쉽게 사용할 수 있도록 했다”며 “실제 장의 구조와 기능이 유사한 체외 장 모델의 대량생산 가능성은 약물 평가 모델로서 신약 개발 등에 활용될 수 있다”고 기대감을 밝혔다.

이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 중견연구사업, 나노·원천기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.


논문명
Multiplex recreation of human intestinal morphogenesis on a multi-well insert platform by basolateral convective flow (다중 웰 인서트 하단부 대류 유동 장치를 통한 인간 장 형태 발생의 동시 다발적 구현)
연구자
김동성 (공동 교신저자), 김현중(공동 교신저자), 정현범 (공동1저자) 윤재승 (공동1저자)
DOI
https://doi.org/10.1039/D1LC00404B

 

  추천 0
  
인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
  
본 기사는 네티즌에 의해 작성되었거나 기관에서 작성된 보도자료로, BRIC의 입장이 아님을 밝힙니다. 또한 내용 중 개인에게 중요하다고 생각되는 부분은 사실확인을 꼭 하시기 바랍니다. [기사 오류 신고하기]
 
  댓글 0 댓글작성: 회원 + SNS 연동  
첫 댓글을 달아주세요.
 
위로가기
동향 홈  |  동향FAQ
 |  BRIC소개  |  이용안내  |  이용약관  |  개인정보처리방침  |  이메일무단수집거부
Copyright © BRIC. All rights reserved.  |  문의
트위터 트위터    페이스북 페이스북   유튜브 유튜브    RSS서비스 RSS
엘앤씨바이오 광고