반창고 대신 '생세포 스티커'로 '상처 재생 치료' 활용

정성준 교수팀은 12일 포항공과대학교 신소재공학과  연구팀과 반창고 대신 상처 난 부위에 붙이면 세포가 재생되어 치료가 되는 세포 스티커를 개발했습니다. 이 세포 스티커는 실제 살아있는 세포로 만들어져 있어 화상으로 입은 상처부위에 붙이기만 하면 직접 이식이 가능해 새로운 상처 재생 치료에 활용된다 합니다. 진 교수는 "세포 스티커를 통해 접촉하는 부위의 3차원적인 세포 이동을 최초로 확인했다. 기초 생물학적인 연구로의 심청적 확장으로 이어갈 것"이라고 내다봤습니다.

 

'어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)'의 표지에 선정된 세포 스티커

 

지금까지는 손상된 피부조직을 재생하기 위해서는 주사제형태로 된 세포 현탁액을 주입했습니다. 주입된 세포가 상처 조직에 안정적으로 이식되지 않아 큰 효과를 얻지 못하고 있습니다. 이를 원천적으로 개선하기 위해 연구한 것이 세포 시트 기술입니다. 이 기술은  세포시트를 상처부위에 붙이기 위해 외부 자극을 주면서 세포 시트를 탈착 하는 과정을 거치는데 이 것은 부정적인 영향을 주기도 합니다.

 

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연구진은 이 같은 과정 없이도 세포가 스스로 상처부위로 이동해 가도록 하는 생체 친화적 세포 스티커 기술을 세계 최초로 개발했습니다. 연구진은 미국 식품의약품국(FDA)의 승인을 받은 '페럴린 유연 박막'을 세포 배양 표면으로 사용했습니다. 자외선 처리한 박막 표면은 세포가 배양접시에는 안정적으로 붙을 수 있게 하면서 동시에 원하는 목표 조직으로 옮겨갈 수 있는 정도의 적절한 새포 부착 세기를 조절했습니다.

 

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이 세포 스티커 기술은 세포가 가지고 있는 이동 성질을 이용해 자극을 주지 않고 탈착 하는 과정도 없이도 세포 전달이 가능합니다. 연구진은 "기존 기술과 비교하면 높은 생체적합성과 절차 단순화 작업 편의성이 증가했다"고 설명했습니다. 또 연구진은 세포 스티커 개발 과정에서 세포의 수평적인 이동 외에 두 접촉면 사이에서 수직적인 세포의 이동까지 세계 최초로 개발했습니다.

 

실험쥐의 다양한 모양의 상처에 세포 스티커를 붙여 실험

 

이러한 세포 수직 이동 현상을 '계면간 세포 이동'이라고 이름 짓고 세포 전달 플랫폼의 원리라고 설명했습니다. 연구진은 개발한 세포 스티커를 실험쥐의 다양한 형태의 상처에 붙인 결과 상처가 빠르게 재생되는 것을 확인했습니다. 세포 배양으로 만든 스티커를 여러 가지 모양으로 잘라 복잡한 상처부위에 붙일 수 있는 '살아있는 세포 메디폼'으로 개발할 수 있다는 가능성을 보여준 것입니다.

 

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세포 스티커 기술을 활용하면 여러 겹으로 세포층을 쌓아 3차원 조직을 만드는 것에도 응용할 수 있습니다. 연구진은 "여러 종류의 세포를 활용해 복잡하게 패턴화 된 인공조직도 손쉽게 만들 수 있다"고 설명했습니다. 이 세포 스티커는 정성준 교수팀이 영국 케임브리지대학교 로이신 엠 오언스 교수팀과 부산대학교 의대 김재호 고수팀과 협업으로 개발을 했으며, 세계적인 학술지 '어드밴스 머트리얼즈(Advanced Materials)'에 발표를 했습니다.