기계 박재성 교수, 미세가공 스텐실 기법 이용해 간세포-비(非)간세포
세포층 구현 성공
기존 배양법보다 정확한 세포간 상호작용 구현…
약물검사・조직공학 활용 기대

‘침묵의 장기’ 간의 조직 세포 사이의 상호작용을 판화, 염색에 활용되는 ‘스텐실(stencil)’ 기법을 이용해 정확하게 구현할 수 있는 기술이 개발됐다.

POSTECH 박재성 기계공학과 교수와 하버드의대 등 한・미 공동연구팀은 미세가공기술(microfabrication)로 제작된 스텐실을 이용해 배양이 까다로운 간세포를 비(非)간세포(non-parenchymal cell)와 함께 세포층으로 구현해 그 상호작용을 관찰하는데 성공했다.

간 세포(primary hepatocyte)는 배양하기 까다롭고, 배양에 성공해도 세포 고유의 기능(hepatic function)을 유지하기 어려워 연구 결과의 실효성 여부가 논란이 되어 왔다.

기존에는 환경이 제어된 평면적인 배양접시에 간세포를 배양하고 간 조직의 세포 간 상호작용을 관찰해 연구를 진행해왔다. 하지만, 이 방법은 위치에 따라 간 세포들의 기능(hepatic functions)이 달라져 신뢰성을 확보하기 어려웠다.

공동연구팀은 이 같은 문제점을 개선하기 위해 폴리디메틸실록산(PDMS・polydimethysiloxane) 스텐실 판을 만들어 구멍 사이에 간세포와 비 간세포를 동시에 배양해 세포층(array)을 만들어 내는데 성공했다.

이 결과는 실제 간 조직 내의 동양혈관(sinusoid)을 그대로 모방해낸 것으로 이 혈관 속에서 일어나는 세포 사이의 입체적인 상호작용을 정확하게 구현해낸 것으로서, 기존의 방식보다 활발한 상호작용을 관찰할 수 있었다고 연구팀은 밝혔다.

특히 이번 성과로 체외 배양 결과와 체내 배양 결과의 차이를 줄여 간세포 연구의 신뢰성을 확보할 수 있게 됐다는 점은 주목할 만하다.

박재성 교수는 “이번 연구성과는 약물검사, 조직공학 등에 활용되며, 특히 이 연구방법을 바탕으로 현재 임상실험에 들어간 체외 인공간의 기술개발도 활성화시킬 수 있을 것으로 기대된다”고 설명했다.

한편, 이번 연구성과는 오픈액세스 생명공학 저널인 바이오테크닉스지 최신호에 게재됐다.