‘Advanced Science’ 학술지 선정 표지. 서울시립대학교 제공
서울시립대에 따르면 최인희 서울시립대 생명과학과 교수와 박정태 건국대 화학공학부 공동연구팀이 개발한 이 모델은 실생활에서 폐에 노출될 수 있는 다양한 독성물질에 대한 세포 반응을 실시간으로 관찰할 수 있을 뿐만 아니라 폐 질환의 진단, 치료, 약물 개발에 활용할 수 있다.
해당 연구는 두 연구 그룹에서 각각 수행하고 있는 연구재단 중견연구과제의 지원으로 추진됐다. 연구 성과는 재료과학 분야 권위 있는 국제 학술지인 ‘Advanced Science’(IF: 15.1)지 최신호(8월 15일자)의 표지논문으로 게재됐다.
서울시립대 최인희(공동 교신) 생명과학과 교수가 이끄는 연구팀은 엄성현(공동 1저자) 생명과학과 석사과정, 건국대 박정태(공동 교신) 화학공학부 교수, 이소연(공동 1저자) 석사과정과 함께 폐 질환의 근본적인 이해와 치료 방법의 개선을 위한 세포배양 스캐폴드를 개발하는 연구를 진행했다.
연구진은 폐를 이루는 폐포의 크기와 유사한 다공성 구조에 광학 특성이 우수한 금 나노입자와 전기화학적 특성이 우수한 금속유기골격체(이하 MOF)를 도입해 생체 내와 유사한 3차원 세포배양 조건에서 세포의 반응을 다양한 광학적, 전기화학적 분석법을 활용해 실시간 모니터링할 수 있음을 보였다.
이번 연구에서 개발된 스캐폴드는 금 나노입자의 우수한 광학 특성과 신호 증폭 원리를 이용해 복잡한 전처리 없이 비표지 분광 신호를 통해 다양한 바이오마커와 활성산소 등의 세포 반응 물질을 모니터링할 수 있도록 개발됐다. 또한 MOF의 뛰어난 전기화학적 활성을 이용해 산화환원반응에 의한 전기적 신호의 변화를 측정함으로써 세포의 산화스트레스를 즉각 모니터링할 수 있도록 설계됐다.
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