조쌍구 교수, 배아줄기 자가증식 촉진 기술 개발

• 최적화된 자동화 줄기세포 대량배양기 개발에 응용 가능

조쌍구 교수

건국대는 4일 조쌍구(동물생명공학) 교수와 전길수(대학원 동물생명공학 박사과정) 연구원이 실리콘이 함유된 폴리머인 PDMS(폴리다이메틸실록세인, Polydimethylsiloxane) 표면에 나노패턴을 생성해 배아줄기세포의 자가 증식을 촉진하는 새로운 기술을 개발했다고 밝혔다.

조 교수 팀은 효율적이고 간편하게 줄기세포의 미분화능을 유지하는 배양 방법을 개발하기 위해 고분자 실리콘 화합물에 속하는 'PDMS'라는 물질을 사용했다.

'PDMS'는 가장 널리 사용되는 실리콘 기반의 유기 고분자로 특이한 유변학적 성질을 가지고 있는 것으로 잘 알려져 있으며, 광학적으로 투명하고, 불활성, 무독성 및 비가연성의 성질을 가지고 있어 생체의료와 자동화 배양기 개발에도 적합한 소재로 여겨지고 있다.

건국대 연구팀은 줄기세포의 표면을 관찰하고, 이를 바탕으로 'PDMS' 재질 표면에 불규칙한 나노크기의 패턴(패턴의 평균 높이; 21.90nm, 폭; 241.98 nm)을 만들어 배아줄기세포의 자가 증식을 촉진시키는 효과를 관찰했다.

나노패턴 'PDMS'가 배아줄기세포의 자가 증식을 촉진할 수 있는지 결정하기 위해 일반적인 세포배양 용기와 비교한 결과, 나노패턴 PDMS를 사용, 배양한 세포에서 배아줄기세포의 자가 증식에 중요한 미분화 마커 단백질 및 Akt라는 세포내 주요 인산화 단백질의 발현이 증가하는 것을 확인했다.

배아줄기세포는 끊임없는 증식을 할 수 있으며 모든 체세포로 분화할 수 있는 능력이 있다.

이 세포들은 미래 재생의학적 세포치료를 확립할 수 있는 원천이다. 기존 줄기세포를 배양하기 위하여 지지세포로 깔고 성장인자 등의 첨가와 함께 배양한다.

조쌍구 교수는 "이번에 개발한 기술은 간편하고 효율적으로 줄기세포의 미분화능을 유지하도록 배양이 가능하게 함으로써, 시간과 비용을 줄이면서 줄기세포의 대량 자동 배양이 가능하도록 하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

이번 연구결과는 생체재료분야의 권위지 '바이오머티리얼즈 (Biomaterials)' 온라인판에 최근(2012년 4월 28일) 게재됐다.