아주대 김주민·경상대 황욱렬 교수팀
국내 연구진이 의약품 원료인 단백질, 항체, 호르몬 등을 생산하는 동물세포 배양기 내에서 세포가 손상되는 것을 최소화해 생산성을 높이는 기술을 개발했다.
아주대 에너지시스템학과 김주민 교수와 경상대 기계항공공학부 황욱렬 교수팀은 17일 동물세포 배양기 내 기포 파열에 의한 세포 손상을 측정하는 장치를 개발하고 기포 크기를 조절해 세포손상을 줄이는 기술을 개발했다고 밝혔다.
동물세포 배양기에 산소를 공급할 때 발생하는 기포는 세포손상의 주요 원인으로 꼽힌다. 기포가 표면에서 터질 때 충격(신장응력)으로 세포가 손상되는데 이때세포 손상 정도를 정확히 측정하는 데 어려움이 많았다.
연구진은 기포 파열에 의한 세포손상을 측정하는 미세유체장치를 제작, 기포 크기에 따른 세포손상 정도를 파악한 다음 세포손상을 최소화할 수 있는 크기의 기포가 생성되도록 산소를 공급하는 방법을 개발했다.
미세유체장치는 높이 100㎛ 이하로 구성된 미세유로에서 일어나는 유동현상을정밀 제어해 DNA, 단백질, 세포 등을 분석할 수 있는 장치다.
연구진은 기포가 파열될 때 충격은 기포 크기가 작을수록 커지기 때문에 세포손상을 줄이려면 기포 크기를 특정 크기 이상으로 유지할 필요가 있다고 말했다.
연구진은 또 실험을 통해 세포 손상을 일으키지 않는 최대 기포 크기를 구하고동물세포 배양기에서 기포 크기 제어기법으로 실제 세포손상을 줄일 수 있었다고 설명했다.
비교 실험에서 치료용 항체(IgG) 단백질은 기존 동물세포 배양기에서 리터당 112㎎이 생산됐으나 미세유체장치 결과를 도입한 동물세포 배양기에서는 126mg이 생산됐다.
김주민 교수팀은 "미세유체장치는 세포 손상 조건을 미리 확인할 수 있어 동물세포 배양기의 생산성 향상에 크게 기여할 것"이라며 "세포 손상이 큰 영향을 끼치는 인공심장 개발 등에도 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.
한국연구재단 일반연구자지원사업 등 지원으로 수행된 이 연구결과는 영국 왕립화학회 학술지 '랩 온 어 칩'(Lab on a chip)에 신년호 표지논문으로 게재됐다.
scitech@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>