한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
조직 재생을 위해 줄기세포구상체(stem cell spheroid)를 이용하는 방법은 단일 세포보다 높은 분화 효율, paracrine effect에 의한 성장인자, 면역 인자 분비 증가 등의 이유로 인해 효과적인 조직 재생 가능성을 인정받았습니다. 골 특이적인 조직 재생을 위하여, 이 줄기세포구상체에 골 형성을 촉진시킬 수 있는 미네랄 파티클 (mineralized particles) 들을 세포들과 섞어 구상체로 제작하는 연구가 진행되었는데, 구상체에 존재하는 줄기세포들이 빠르게 인접한 미네랄 신호를 받아들이고 신호를 서로 주고받아 효과적인 골 분화 하게 되는 결과를 얻었습니다. 하지만 이 세포구상체는 구조적 특성상 코어 부분으로의 산소, 영양소 투과가 어려워 장기간 배양 시 낮은 증식률 및 생존율을 가진다는 단점을 보였고 실제 생체 내 (in vivo) 골 결손 부위로 전달되었을 때, 제한적인 골 재생 효과 및 혈관 형성의 문제를 보였습니다.
본 연구에서는 세포구상체안에 전달 할 수 있는 약 100 마이크로미터 사이즈의 절단된 나노파이버에 Simulated body fluid (SBF) 미네랄을 코팅하였고, 추가로 줄기세포의 생존 및 성장, 혈관형성 능력을 부여할 수 있는 platelet-derived growth factor (PDGF) 역시 코팅하였습니다. 본 기능성 나노파이버는 세포 구상체내에서 효과적으로 기존의 생존율 문제를 해결해주고 생체 내에 전달 되었을 때 골 재생 및 혈관 형성을 증가시키는 결과를 보여주었습니다.
하지만 현재 줄기세포구상체의 효과는 이처럼 많이 연구되고 있으나 이들을 효율적으로 생체 내로 전달하기위한 방법이 많이 부재한 상태입니다. 앞으로의 연구방향은 이 줄기세포구상체와 생체재료 연구들을 적절히 융합하여 새롭고 효과적인 줄기세포구상체 전달체를 개발하는 연구가 이루어져야 할 것으로 보입니다. 이번 연구는 저의 졸업과 가까운 해에 투고한 논문이었는데 Biomaterials 저널에서 re-submission process 없이 바로 revision 단계로 넘어가 다행이긴 했지만 투고하는데 작년 11월부터 올해 6월까지 약 7개월이라는 오랜 기간이 걸렸다는 문제가 있었지만 좋은 결과가 있어 다행이었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
이번 연구는 제가 소속되어있는 한양대학교 생명공학과 Biofunctional Materials & Tissue engineering Lab (BMTL)에서 진행하였습니다. 본 연구실은 지도교수님이신 신흥수 교수님과 8-10명의 대학원생으로 구성되어 있고 조직 공학이라는 큰 주제아래 하이드로겔, 고분자기반 나노파이버 등의 재료, 다양한 세포 주 (줄기세포, 섬유아세포 등), 세포배양조건 및 성장인자 등을 이용한 세포 특성 제어 기술들을 이용해 다양한 조직 특히 피부, 혈관, 연골, 골 조직 재생을 목적으로 연구하는 연구실입니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
기술발전으로 인해 사실 연구가 전세계적으로 굉장히 높은 퀄리티에 맞추어져 있어 실제 사용되는 의약품으로 상품화되기까지는 오랜 시간이 걸리거나 거리가 있는 경우가 많습니다. 하지만 조직 공학이라는 특성상 신체 재생과 밀접한 관련이 있기 때문에 언젠가 훗날에는 비슷한 유형의 세포치료제가 개발되어 쓰이게 될 것을 기대하고 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
제가 아직 유학을 준비하지는 않아 생명공학쪽으로 진학하려는 후배들에게 도움되는 말씀을 드리자면, 일단 이 분야를 선택하신 것은 어쩔 수 없이 학문의 깊이를 깊이 가져가야 성공할 수 있기 때문에 다양한 생명공학 분야의 논문 들 혹은 수업들을 들으면서 견문을 넓히시면 좋을 것입니다. 어짜피 모든 생명공학분야가 인체 재생, 치료에 목적을 두고 있기 때문에 조직공학, 면역학, 바이러스, 생리학 등의 분야가 서로 밀접하게 꼬리에 꼬리를 무는 식으로 연결되어 있어 다양하게 알아두면 여러모로 개인에게 어떤 식으로는 도움이 되었던 것 같습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
저는 졸업 전 까지 많지 않은 시간이지만 제 실적을 최대한 단단하게 마무리 짓고 정리하여 제가 원하고 도움이 되는 회사에 지원할 계획이고 더 많은 연구들이 하고싶다고 생각되면 국내외 박사후과정을 지원해볼 예정입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
제가 이번 연구를 진행하고 원하는 저널에 투고할 수 있게 도와주신 신흥수 교수님과 연구실 동료들께 감사드립니다. 항상 저를 누구보다도 믿어주고 응원해주는 가족들, 친구들, 연인 에게도 감사드립니다.
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