차형준 포스텍 화학공학과 교수가 홍합을 이용해 뼈 재생에 활용할 수 있는 소재를 개발했다고 25일 밝혔다. 연구에는 조동우 포스텍 기계공학과 교수와 이종원 가톨릭의대 교수가 함께 참여했으며 연구 결과는 생체소재 분야의 권위지인 ‘액타 바이오메터리얼리아’ 최신호에 게재됐다. 홍합은 자체적으로 강력한 접착단백질을 분비하는데 이 단백질은 어디에든 잘 붙으며 물 속에서도 강한 접착력을 유지한다. 과학자들은 특히 홍합의 접착단백질이 인체에서 세포를 공격하거나 면역반응을 일으키지 않는다는 점에 착안, 다양한 연구를 진행해 왔다.

 

차 교수팀은 홍합의 접착단백질 유전자를 추출해 성장이 빠른 대장균에 넣어 성장시키는 기술을 개발했다. 1g의 접착단백질을 얻기 위해서는 자연상태에서 1만 마리의 홍합이 필요하지만 이 기술을 활용해 접착단백질을 무한정 얻을 수 있게 된 것이다.

 

 

 

 

 

국내 연구진이 홍합접착단백질을 이용해 손상된 뼈를 효과적으로 재생할 수 있는 기능성 3차원 지지체를 개발했다.

 

교육과학기술부는 차형준 포스텍 교수(사진) 연구팀이 홍합접착단백질 지지체를 사용해 동물실험을 한 결과 손상된 뼈의 재생효과를 기존 보다 4배 이상 높이는 데 성공했다고 25일 발표했다.

 

홍합은 강한 파도 속에서 바위에 붙어 있기 위해 발에서 강력한 접착단백질을 분비한다. 연구팀은 뼈 손상 부위에 줄기세포를 붙인 3차원 지지체를 붙이는 방법으로 재생에 성공했다. 지지체 표면과 줄기세포가 접착하도록 홍합단백질을 사용했다.

 

지지체는 이식된 세포가 유실되지 않고 조직 주위에 자리잡도록 돕는 장치다. 손상된 연골, 피부, 혈관과 같은 조직 치료를 위해 광범위하게 활용되고 있다.

 

이번 연구결과는 생체소재 분야의 학술지인 ‘액타 바이오메터리얼리아(Acta biomaterialia)’ 온라인판에 최근 소개됐다.

 

 

 

 

 

 

홍합 단백질을 이용해 손상된 뼈 조직을 효과적으로 재생시키는 기술이 개발됐다.

 

차형준 포스텍 교수(화학공학과)와 조동우 교수(기계공학과), 이종원 카톨릭대 교수 연구팀은 인체에 안전하면서 접착력과 코팅력이 뛰어난 홍합접착 단백질을 이용, 손상된 뼈 조직을 재생할 수 있는 기능성 3차원 지지체를 개발했다고 25일 밝혔다.

 

이 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추친하는 중견연구자지원사업과 리더연구자지원사업의 지원을 받았다. 생체소재 분야 권위지인 `Acta Biomaterialia`지 온라인에 소개됐다.

 

차형준 연구팀은 손상된 뼈 조직 재생을 위해 3차원 지지체 표면에 줄기세포를 부착했다. 이때 지지체 표면에 줄기세포의 견고한 접착을 위해 홍합 접착단백질을 사용했으며, 줄기세포가 뼈로 잘 분화될 수 있도록 기능성 펩타이드를 첨가했다.

 

연구팀은 이를 쥐 실험에 적용한 결과 뼈 재생 효과가 기존보다 4배 이상 향상되는 효과를 나타낸 것으로 확인했다.

 

지지체는 이식된 세포가 조직에 효과적으로 자리잡을 수 있도록 도와주며, 세포가 효율적으로 조직을 재생할 수 있도록 유도하는 역할을 담당한다.

 

특히 3차원 지지체는 조직재생에 적합한 구조를 가지고 있기 때문에 각광받는 방법이지만, 고분자로 이뤄진 지지체 표면에 특정 기능을 부여하는 것이 쉽지 않았다.

 

차 교수팀은 손쉬운 표면개질 방법을 이용해 뼈세포를 활성화시키는 펩타이드가 표면에 효율적으로 노출되도록 유도, 효과적으로 뼈 조직을 재생하는 3차원 지자체를 만드는 게 성공했다.

 

차형준 교수는 “연구팀이 자체 개발한 재조합 홍합접착단백질이 조직공학용 생체소재로서 실제 활용될 수 있음을 동물실험을 통해 확인한 첫 번째 사례”라며 “앞으로 다양한 인체 조직재생을 위한 기능성 지지체 코팅소재로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.